Com a material estructural de metall lleuger ideal, l’aliatge de magnesi s’ajusta al concepte de desenvolupament modern de lleuger, conservació d’energia i reducció d’emissions. Les seves perspectives d’aplicació en aeroespacial, transport, comunicacions electròniques i altres indústries són cada cop més valorades. La promoció de l’aplicació més àmplia i àmplia d’aliatges de magnesi en diversos camps també requereix el desenvolupament de la tecnologia de processament. La soldadura és un enllaç clau indispensable en la fabricació de perfils d’aliatge de magnesi i la reparació de defectes de fosa. El problema de connexió dels aliatges de magnesi amb els mateixos i diferents metalls ha continuat rebent atenció en els darrers anys.
En comparació amb altres mètodes de soldadura, la soldadura amb làser té molts avantatges com ara alta densitat de potència, equips simples, alta eficiència de soldadura, baixa tensió residual articular i una zona estreta afectada per la calor. Per tant, és una tecnologia amb un gran potencial per a la connexió de parts d’aliatge de magnesi. Tanmateix, la microestructura de les articulacions soldades amb làser d’aliatge de magnesi sovint és molt diferent de la del material pare, i la força de les articulacions soldades és generalment més feble que la del material pare. Revelar la relació entre la microestructura i el comportament mecànic de les articulacions soldades amb làser és crucial per optimitzar l’estructura i el procés de soldadura d’aliatges de magnesi i aconseguir una alta eficiència articular.
L’articulació soldada d’aliatge de magnesi AZ80 consisteix en zona de fusió (FZ), zona afectada per calor (HAZ) i material base (BM). La zona de material base està composta per cristalls equiaxats amb mida de gra fi, mostrant característiques típiques de textura de deformació. L’orientació del gra de la zona de soldadura és aleatòria i la microestructura és similar a l’estructura de colada real, mostrant les característiques organitzatives dels cristalls equiaxats centrals i els cristalls columners de vora, causats pel procés de solidificació i cristal·lització durant la soldadura. A més, la zona de soldadura precipita una xarxa contínua de fases MG17AL12 durant la solidificació. A l’articulació soldada làser de l’aliatge de magnesi AZ80, es forma clarament una zona afectada per calor amb una amplada d’uns 60 μm entre la zona de soldadura i el material base. La mida del gra de la zona afectada per la calor és similar a la del material base, però els seus límits de gra són significativament abarcats. A més, es precipiten un gran nombre de fases mg17Al12 fines i disperses a la zona afectada per la calor durant la soldadura.
L’articulació soldada d’aliatge de magnesi AZ80 mostra excel·lents propietats mecàniques, amb una resistència de rendiment de 202 MPa i una eficiència de soldadura de fins a un 92%. L’anàlisi microestructural per EPMA i EBSD combinades amb tècniques de difracció de raigs X de sincrotrons va demostrar que la fase de precipitació i la major densitat de luxació a l’articulació de la soldadura eren els principals mecanismes de reforç dels aliatges de magnesi soldadors làser. Els efectes combinats de l’enfortiment de l’oroan, la deformació heterogènia induïda (IDH) i l’enduriment de la tensió van fer que les propietats mecàniques de les juntes de soldadura d’aliatge de magnesi AZ80 siguin comparables a les del material pare.
Estructura de gra i distribució d’orientació d’articulacions d’aliatge de magnesi soldades amb làser
Microstructura i estructura de les articulacions soldades d’aliatge de magnesi
Propietats mecàniques de les articulacions soldades amb làser aliatge de magnesi
L’anàlisi de difracció de raigs X de sincrotró revela el mecanisme d’enfortiment de les articulacions soldades d’aliatge de magnesi
