镁合金激光焊的研究现状及发展趋势_全亚杰
镁合金激光焊接技术的研究现状与发展
光功率为1800W,焊接速度为800mm/min,送丝速度为 600mm/min。结果表明,所有焊缝表面光滑,连续均匀,反面 成形美观,均实现了单面焊双面成形。
激光复合热源焊接始于20世纪70年代末期,它是高能 激光束与电弧共同作用下的焊接,激光与电弧相可=作用町以 克服啦用激光或电弧焊方法自身的不足,对提高焊缝质量有
文献标识码:A
文章编号:0253一扔∞(加咀)惦一0011—02
Research and developments of laser welding technologies
alloys
GUO Yong—qiarIg。ISUN Rong—h1’2
r 1.¥c.honl of Mechnnic蝴and Electronic Engineering。Tianjin Polytechnic University,Ti锄jin 300160,Ofina;、
4镁合金激光焊接的主要缺陷及预防措施
4.1焊缝气孔的产生及预防措施 镁合金激光焊接的最主要缺陷是气孔Ⅲ一16],特别是焊接压
铸镁合金时产生气孑L的倾向较大。激光焊接接头产生氢气孔的 主妥原因是高温时氧住镁中的溶解度很高,镁熔液可以吸收大 量的氢。在焊后的冷却过程中,随着温度的降低,氢在熔池中的 溶解度急剧下降,导致氢大餐析出,并且镁的密度小,析出的气 体不易逸出,因而容易在焊缝中形成气孔。
状呈典犁的“手指”状,这是由于激光束能馈密度高、焊接过 程中热输入小和对材料的加热比较集中造成的
2镁合金激光焊接接头组织
M.Bobby Kannan等【1们对AZ31镁合金激光焊接接头微观 组织分析表明,焊缝的晶粒比母材的晶粒要小得多,由于熔
合边界处具有相对较大的热梯度,形成rr多齿状的晶粒。 EDX分析表明,焊缝中含有m元素,且存在№一Al—M11和
镁合金激光焊的研究现状及发展趋势_全亚杰
激光与光电子学进展49,050001(2012)Laser &Optoelectronics Progress○C2012《中国激光》杂志社镁合金激光焊的研究现状及发展趋势全亚杰(湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410082)摘要 镁合金具有质轻、环保等特性,被誉为21世纪绿色工程材料,在汽车、摩托车、航天航空等领域有着广泛的应用前景,但焊接问题已经成为制约其应用的关键。
和其他熔焊方法相比,激光焊具有焊缝熔深大、接头性能优良等特点,是镁合金焊接的理想方法之一。
目前,两类典型的工业激光器,即CO2和Nd…YAG激光器都已用于镁合金焊接的研究。
系统分析了镁合金激光焊的工艺方法、焊接材料、接头性能(主要为力学性能与腐蚀性能)以及冶金缺陷(主要有气孔和裂纹),综述了近年来国内外镁合金激光焊接的研究现状,并对镁合金激光焊研究及应用的发展趋势进行了展望。
关键词 激光技术;焊接;镁合金中图分类号 TG456.7 文献标识码 A doi:10.3788/LOP49.050001Research Status and Development Trends of Laser Welding ofMagnesium AlloyQuan Yajie(School of Material Science and Engineering,Hunan University,Changsha,Hunan410082,China)Abstract Because of the characteristics of low density and good recycle,magnesium alloys are praised of the greenengineering material,which have a widely applied prospect in the fields of automobile,motorcycle,aerospace andother industries.But the welding problem has become a key constraint on their application.Laser welding will be animportant joining technique for magnesium alloys with their increasing applications.Compared with other fusionwelding techniques,laser welding is one of the ideal methods for magnesium alloy because of its characteristics suchas deep penetration of welds and excellent performance of joints.To date,two types of industrial lasers,i.e.,CO2and Nd…YAG lasers,have been used to investigate the weldability of magnesium alloys.In this paper,the processmethods,welding materials,joint properties(mainly for mechanical properties and corrosion resistance)andmetallurgical defects(mainly including porosity and cracking)of laser welding of magnesium alloys are analyzed.Theresearch status of laser welding of magnesium alloys at home and abroad is summarized.The development trends ofresearch and application of laser welding of magnesium alloy are reviewed.Key words laser technology;welding;magnesium alloyOCIS codes 140.3390;160.3900;350.38501 引 言镁及镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、阻尼性和导热性优良、导电性强、电磁屏蔽性好等特点,被广泛应用于冶金、建材、航空航天、化工、电子等领域。
2024年镁制品市场发展现状
2024年镁制品市场发展现状引言镁是一种重要的金属元素,具有轻量化、高强度以及良好的耐腐蚀性能,因此在众多领域中有着广泛的应用。
镁制品市场作为一个重要的细分市场,近年来展现出快速的发展势头。
本文将对镁制品市场的现状进行分析,并探讨其未来的发展趋势。
1. 镁制品市场概述镁制品市场指的是以镁及其合金为主要原材料,经过一系列加工和制造工艺生产出来的产品。
根据不同的用途和性质,镁制品市场可以进一步划分为镁合金制品、镁粉末及混合物、镁合金铸件等。
镁制品市场的发展主要受到航空航天、汽车、电子、机床等领域需求的影响。
2. 镁制品市场现状2.1 镁合金制品镁合金制品是镁制品市场的重要组成部分。
由于镁合金具有良好的机械性能和热物理性能,可以用于航空航天领域的飞机结构件、汽车行业的车身结构件等。
当前,全球镁合金制品市场正呈现出快速增长的趋势。
而中国是全球最大的镁制品生产和消费国家,对镁合金制品的需求量巨大。
2.2 镁粉末及混合物镁粉末及混合物是镁制品市场的另一重要组成部分,主要应用于电子和电信行业。
近年来,随着移动通信和电子产品的普及,对镁粉末及混合物的需求不断增加。
另外,镁粉末及混合物还被应用于化工、冶金和医药等领域。
2.3 镁合金铸件镁合金铸件具有优异的机械性能和韧性,广泛用于航空航天、汽车、电子等领域。
近年来,随着汽车工业的快速发展,对镁合金铸件的需求量也在逐渐增加。
3. 镁制品市场发展趋势3.1 轻量化需求推动市场增长随着全球经济的不断发展,人们对产品轻量化的要求越来越高。
而作为轻量化材料的镁合金制品在航空航天、汽车等领域有着广泛应用的前景。
因此,镁制品市场未来有望继续保持快速增长。
3.2 新技术的应用促进市场创新随着科技的进步,新技术的应用也为镁制品市场带来了新机遇。
比如,3D打印技术可以在镁合金制品的生产过程中实现快速成型,提高生产效率。
另外,先进的涂层技术和防腐蚀技术也可以提高镁制品的表面质量和使用寿命。
镁合金焊接技术的现状和发展趋势
得 MI 过 程 无法 进 行 。R tmee等 人 创 造 了一 G焊 eh ir 种 受 控 的熔 滴 形 式 ,利 用 可 控 的 电流 波 形使 熔 滴 既能 过 渡 ,又 不 过 热 。波 形 的第 一 部 分 ,使 熔 滴 形 成 时 以短 路 方 式 过渡 , 当此 熔 滴 过 渡 后 ,继 续 产 生 一 个 小 的脉 冲 电源 ,使 第 二 个 熔 滴 柔和 地 进 入 熔 池 。 电源 波 形 的各 部分 均 可 进 行 调 节 。采 用
艺规 范 ,可 以实 现镁 合 金 薄 板 和 中厚 板 的焊 接 , 并 且 焊 接 接 头 的性 能可 达 到 母材 的8 %以上 [ 】 0 1。 中 田一 博对 不 同种 类镁 合金 的T G焊 结果 进行 了整 I 理 ,其 接头 强度 如表 1 示 f 所 5 】 。 1 G焊 ( . MI 2 惰性气 体 保护金 属极 电弧 焊 )
[ 关键词]镁合金 ;焊接技 术;发展趋 势
镁 合 金 具 有 密 度 低 、 比 强 度 大 、 易 回 收 等 特 点 ,其 应 用 领 域 日益 广 泛 。随着 镁 合 金 应 用 的 逐 步 推 广 ,镁 合 金 的 成 形 技 术 受 到越 来 越 大 的考 验 。现 有 的镁 合 金 成 形 技 术 , 主要 以铸 造 为主 , 其焊 接 技 术 发 展 比较 缓 慢 ,这 与镁 合 金 自身 的物 理特 性 有 关 ,随 着 镁 合 金 焊接 技 术 研 究 的深 入 和 市场 的需 求 ,镁 合 金 的 焊 接 技术 将 成 为影 响镁 合 金发 展 的关 键 所 在 。本 文 分 析 了各 种 焊 接 方 法 对 镁 合 金 的适 用 性 ,对 国 内外镁 合 金 焊 接 技 术 的研 究进行 了介 绍 。
2023年镁合金行业市场发展现状
2023年镁合金行业市场发展现状随着现代工业的快速发展,镁合金已经成为了一个备受关注的材料。
在多个领域,如汽车、电子、航空航天等,镁合金都得到了广泛应用。
据市场研究机构预测,未来几年,全球镁合金市场保持增长,尤其是在汽车和航空航天等领域将得到快速发展。
本文将从市场现状、主流应用、发展趋势等方面进行分析。
首先,全球镁合金市场规模呈逐步扩大的趋势。
随着镁合金相关技术的不断发展和镁合金在质量、性能方面的不断提升,市场对镁合金的需求量也在逐渐增加。
据市场研究机构预测,到2025年,全球镁合金市场需求规模将达到310万吨以上,年复合增长率预计将超过6%。
其次,主流应用领域相对单一。
目前,镁合金主要应用于汽车、电子、航空航天、军工等领域。
其中,汽车是当前最大的应用领域,占据了镁合金市场的30%以上。
随着汽车轻量化趋势的持续推进,潜在市场需求将进一步增加。
另外,在电子、航空航天等领域,镁合金也拥有广阔的市场空间,预计未来将有更多新的应用领域出现。
最后,未来的发展趋势主要包括以下几个方面。
第一,应用领域将不断扩大,未来新的应用领域有望出现。
第二,随着相关技术的不断提升,镁合金的质量、性能将得到不断改进,从而进一步提升市场竞争力。
第三,镁合金的生产技术和工艺将不断改进,从而实现更高效的生产和制造。
第四,随着环保意识的不断提升,镁合金在轻量化、耐高温等方面的优秀性能,将受到越来越多的关注。
总之,随着新能源汽车、航空航天等领域的快速发展,镁合金市场前景看好。
我们相信,在未来的发展过程中,随着各类应用领域不断扩大,相关技术的不断推进,镁合金市场规模也将持续扩大。
镁合金研究现状及发展趋势
镁合金研究现状及发展趋势镁合金是一种具有很高应用潜力的轻金属材料,具有低密度、高比强度、良好的机械性能以及优异的导热性能等特点,广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
本文将对镁合金研究现状及发展趋势进行分析。
镁合金的研究现状主要表现在以下几个方面:首先,镁合金的合金化研究得到了广泛关注。
镁合金的低强度和低塑性是其在一些领域应用受限的主要原因,因此对镁合金进行合金化改性成为研究的重点。
通过添加合适的合金元素,如锌、铝、锆等,可以有效提高镁合金的强度和塑性,提高其综合性能。
其次,镁合金的热处理研究逐渐深入。
热处理是改变镁合金微观组织和提高其力学性能的重要方法。
目前,研究者们对镁合金的时效处理、固溶处理、稳定化处理等进行了广泛研究,并通过优化热处理工艺,提高了镁合金的强度、塑性和耐腐蚀性能。
此外,镁合金的表面处理研究也受到了广泛关注。
镁合金的表面活性、氧化倾向性和易腐蚀性是其应用受限的主要障碍。
目前,研究者们通过电化学氧化、化学镀、溶液渗硅等方法,改善了镁合金的表面性能,并提高了其耐腐蚀性、耐磨损性以及附着力等性能。
镁合金的发展趋势主要有以下几个方面:首先,镁合金的含量逐渐增加。
由于镁合金的低密度和良好的机械性能,具有很高的轻量化潜力,因此将镁合金应用于航空、汽车等领域,可以有效减轻重量,提高能源利用效率。
其次,镁合金的合金化方法将更加多样化。
目前的镁合金大多采用铸造方法制备,但铸造合金化有一定的局限性,不能满足特殊应用的需求。
因此,未来的研究重点将更加注重新型合金制备方法,如粉末冶金、堆积成形、等离子体喷涂等。
此外,镁合金的结构设计将更加系统化。
随着对镁合金研究的深入,研究者们发现材料的微观组织和结构对其性能具有重要影响。
因此,在今后的研究中,将更加注重镁合金的晶粒尺寸、晶界结构和取向等方面的设计和控制,以进一步提高材料的性能。
综上所述,镁合金的研究现状正朝着合金化、热处理和表面处理等方向深入发展,未来的发展趋势将更加注重轻量化、多样化的合金化方法以及系统化的结构设计。
镁合金焊接工艺的研究与应用
镁合金焊接工艺的研究与应用近年来,随着节能环保的逐步普及,镁合金作为一种轻质高强度材料出现在了人们的视野中。
由于其具有密度低、强度高、刚性好等优点,广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
但镁合金在生产过程中存在着焊接难度大、对环境要求高等问题,难以达到工业化生产的要求。
因此,镁合金焊接工艺的研究和应用显得尤为重要。
一、镁合金焊接难点镁合金的焊接难点主要有两个方面:一是镁合金本身的化学性质,另一个是镁合金的特殊物理结构。
首先,镁合金的化学性能极为活泼,容易被氧化。
焊接时,容易生成氧化镁等金属氧化物,导致焊缝的质量下降。
其次,镁合金的物理结构特殊,熔点低、导热性高、热膨胀系数小等复杂因素使得焊接过程更加复杂。
二、镁合金焊接工艺的研究为了解决焊接难点,学者们进行了大量实验和探索,利用不同的焊接工艺对镁合金进行焊接。
1. 惰性气体保护焊(TIG)惰性气体保护焊是一种通用的焊接方法,能够焊接多种金属。
通过加热的方式将工件表面熔化,再将焊条或者焊丝送入焊缝中,最后通过冷却使工件固定住。
这种焊接的优点是可以获得高质量的焊接缝,具有良好的强度和密封性。
2. 激光焊接激光焊接是一种高能量、高速度、高温度的焊接方法。
它的优点是焊接速度快,温度高度集中,焊缝精细,可以实现无接触焊接,适用于涉及到较小的、高精度的焊接缝。
3. 熔覆焊熔覆焊是一种将细粉末或丝状金属材料熔化,并喷射到工件的表面来形成焊层的方法。
它的优点是可以通过控制不同金属的喷射速率和温度来实现最终材料的性能。
同时,还可以利用熔覆焊技术来修复镁合金件的损伤或缺陷部位。
三、镁合金焊接应用现状目前,随着焊接技术的不断成熟和发展,镁合金焊接工艺已经得到了广泛的应用。
主要包括以下几个方面:1. 汽车工业由于镁合金的密度低、强度高,可以用来改善汽车的性能和降低油耗。
而汽车制造中又涉及到许多焊接需求,因此镁合金的焊接工艺对汽车制造业尤为关键。
2. 航空航天工业在航空航天工业中,要求零件材料具有轻质、高强度、刚性好等特点,镁合金可以满足这一需求。
AZ31B镁合金焊接技术研究现状及发展方向.pdf
DOI:10.14024/ki.1004-244x.2013.05.050第36卷第5期兵器材料科学与工程Vol.36 No.5 2013年9月ORDNANCE MATERIAL SCIENCE AND ENGINEERING Sept., 2013 网络出版时间:2013-9-18 15:39网络出版地址:/kcms/detail/33.1331.TJ.20130918.1539.009.htmlAZ31B 镁合金焊接技术研究现状及发展方向刘奋军,王憨鹰(榆林学院能源工程学院,陕西榆林719000)摘要分析镁合金的焊接特点,综述了近年来AZ31B镁合金的焊接方法,包括激光焊、钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊、TIG 焊、电子束焊等,展望了AZ31B镁合金的焊接研究方向。
关键词AZ31B镁合金;焊接技术;综述文章编号1004-244X(2013)05-0129-04中图分类号TG457 文献标志码AResearch status and development tendency of welding technology of AZ31B magnesium alloyLIU Fenjun,WANG Hanying(College of Energy Engineering,Yulin University,Yulin 719000,China)Abstract Welding characteristics of magnesium alloy are analyzed,and welding processes of AZ31B magnesiumalloy are introduced,including laser welding,brazing,diffusion welding,friction stir welding,TIG,electron beamwelding and so on. The future directions of welding technology of AZ31B magnesium alloy are pointed out.Key words AZ31B magnesium alloy;welding technology;overview镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、传热性好、导电性强以及良好的电磁屏蔽性和减振吸冲性等一系列优点,广泛应用于航天航空、电子与汽车等不同领域中,被誉为21世纪的绿色工程材料[1]。
镁合金焊接技术的研究现状及应用
镁合金焊接技术的研究现状及应用摘要:镁合金是目前实际应用的质量最轻的金属结构材料,由于它具有密度小,比强度、比刚度高,铸造性能好,减震性和抗磁性好,易于切削加工,尺寸稳定性高等一系列优点,在汽车、电子、电器、交通、航空、航天和国防工业领域具有极其重要的应用价值和前景。
本文就镁合金焊接技术的研究现状及应用进行分析。
关键词:钛镁合金;现状;应用引言随着对镁合金的进一步研究和在各个领域中更加广泛的应用,开展镁合金焊接技术的研究工作显得尤为重要和迫切,提高镁合金的焊接性、获得优质焊接接头是进一步拓宽镁合金应用范围的重要条件。
本文综述了各种焊接方法在镁合金上的应用,对镁合金焊接技术的研究现状进行了介绍。
一、镁合金的焊接特性1.1 氧化、氮化和蒸发镁易与氧结合,在镁合金表面会生成MgO薄膜,会严重阻碍焊缝成形,因此在焊前需要采用化学方法或机械方法对其表面进行清理。
在焊接过程的高温条件下,熔池中易形成氧化膜,其熔点高,密度大。
在熔池中易形成细小片状的固态夹渣,这些夹渣不仅严重阻碍焊缝形成,也会降低焊缝性能。
这些氧化膜可借助于气剂或电弧的阴极破碎方法去除。
当焊接保护欠佳时,在焊接高温下镁还易与空气中的氮生成氮化镁Mg3N2。
氧化镁夹渣会导致焊缝金属的塑性降低,接头变脆。
空气中的氧的侵入还易引起镁的燃烧。
而由于镁的沸点不高(1100℃),在电弧高温下易产生蒸发,造成环境污染。
因此焊接镁时,需要更加严格的保护措施。
1.2 热裂纹倾向镁合金焊接过程中存在严重的热裂纹倾向,这对于获得良好的焊接接头是不利的。
镁与一些合金元素(如Cu、Al、Ni等)极易形成低熔点共晶体,例如Mg-Cu共晶(熔点480℃)、Mg-Al共晶(熔点437℃)及Mg-Ni共晶(熔点508℃)等,在脆性温度区间内极易形成热裂纹。
镁的熔点低,热导率高,焊接时较大的焊接热输入会导致焊缝及近缝区金属产生粗晶现象(过热、晶粒长大、结晶偏析等),降低接头的性能,粗晶也是引起接头热裂倾向的原因。
镁合金焊接技术研究现状及发展趋势
由于镁合 金具 有低 熔 点 、 低 热 率 、 较 大 的热 膨胀
系数 、 较 小 的密 度 , 易 氧化 且 氧 化 物 熔 点 较 高 等 特 点 ,
制、 焊 接材 料 生产技 术 等 尚不 成 熟 , 因此深 入 开 展镁 合
金 焊 接技 术 的研 究 是 拓 展 镁 合 金 材 料 应 用 的 有 效 途 径 。文 中主要 对镁 合 金焊 接技 术 研 究 现状 及 发 展 趋 势
言
本 降低 、 质量 提高 , 这些 进 步促进 了镁 合金 的应 用 。 最近 , 《自然 》 杂 志上就 刊登 了一 种 改 良镁 合 金 , 其
强度、 刚度 、 延展 性 和耐腐 蚀 性 较 常规 镁 合金 有 大 幅提
镁合 金是 金 属 结 构 材 料 中最 轻 的 一 种 , 具 有 密度
进行 阐述 。 1 镁 合金 的现 状及 发展 趋 势
使镁 合金 的焊 接难 度 系数 增 加 , 主要 表现 在 气孔 、 过 热
组织、 热裂纹 、 蒸 发与烧 损 、 夹渣 和燃 烧等 几个 方 面 。
2 . 1 气 孔
镁 合金 的焊 接过 程 中 , 气孔 是 最 主要 的缺 陷 之 一 。 水 分子 在焊 接 过 程 中分 解 产 生 大 量 的氢 , 氢 在 镁 合 金
重 要 的意义 。
拉 拔挤 压成 型 、 热处 理 、 水淬、 冷 轧 等 工 序 制 备 出 了高
性 能镁 合金 。 2 镁 合金 的焊 接特点
目前 , 镁合 金 的加工 技 术 主要 以铸 造 为 主 , 而其 焊
接 技术 发展 相 对缓慢 , 包 括 焊 接 冶金 原 理 、 焊 接 工艺 控
小、 比强 度 高 、 储量 丰富、 减 震性 好、 可 回 收 利 用 等 优
