ZM6铸造镁合金MIG焊接工艺与性能分析研究

发布时间：2017-10-10 15:25

  本文关键词：ZM6铸造镁合金MIG焊接工艺与性能分析研究

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【摘要】：本文结合某项目中对ZM6镁合金MIG补焊技术进行研究，研究了直流MIG焊工艺参数对铸态，热处理态ZM6铸造镁合金焊缝成形和焊接接头微观组织的影响，并对铸态、热处理态ZM6铸造镁合金焊接接头进行热处理，研究热处理对焊接接头组织性能的影响，对比热处理前后，微观组织和力学性能变化。对气孔、裂纹等焊接缺陷的分布，种类，形成机理做了阐述。通过研究本文得到了以下结论： ⑴焊接工艺参数对铸态、热处理态ZM6铸造镁合金焊缝成形的影响规律是一致的。随着电流的增大，焊缝的熔宽，熔深增加，余高先减小后增大，但余高整体变化不大；随电压的增加，熔宽增加；熔深先增加后减小，余高先减小后增大，余高变化不大；随焊接速度的增加，熔宽、余高随之减小。 ⑵铸态、热处理态焊接接头未经热处理时，焊缝晶粒为等轴晶，β-Mg17Al12相在晶界处与晶粒内部均有分布。热处理态接头中β-Mg17Al12相形态更加细小，分散。热处理后，两种接头中β-Mg17Al12相更加细小，数量均比热处理前多，，接头性能均有提高。 ⑶两种焊接接头在热处理前后，热影响区相组成与母材一致。铸态ZM6镁合金焊接接头，热影响区晶粒粗化现象不明显，半熔化区没晶界第二相消失，晶内位错消失，细小，点状第二相分布在晶粒内。铸态ZM6镁合金焊接接头经热处理后，热影响区晶界处连续分布的第二相消失，取而代之的是断续点状第二相，晶粒内存在两种相：点状相和团簇状相。热处理态ZM6镁合金焊接接头，热影响区晶粒内有缠结位错产生，团簇状析出相数量减少。热处理态接头经热处理后，热影响区微观组织变化不明显。 ⑷焊接接头抗拉强度均达到母材的90%以上，经过热处理后，焊接接头的质量均得到提高。 ⑸采用直流MIG焊对ZM6进行焊接，焊丝为WE-33M时，焊接接头中存在气孔、裂纹缺陷，气孔主要的是氢气孔，在焊缝表面、焊缝中心处、熔合线附近、焊缝根部均有分布。裂纹主要为热裂纹，在焊缝中心处产生几率较高。
【关键词】：ZM6镁合金 直流MIG焊 焊缝成形 微观组织 焊接缺陷
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG444.74
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 镁合金的特点及分类10-13
• 1.2.1 镁合金的特点10-11
• 1.2.2 镁合金的分类11-13
• 1.3 镁合金焊接的研究现状13-18
• 1.4 镁合金 MIG 焊的焊接难点18-19
• 1.5 主要研究内容19-20
• 2 ZM6 镁合金焊接冶金性能研究20-27
• 2.1 试验方案20-21
• 2.2 ZM6 镁合金焊接性分析21
• 2.3 焊接材料及焊前准备21-24
• 2.3.1 焊接材料的熔炼21-22
• 2.3.2 焊接材料准备22-24
• 2.4 热处理工艺24-25
• 2.4.1 铸态镁合金焊接接头热处理25
• 2.4.2 热处理态镁合金焊接接头热处理25
• 2.5 分析及测定方法25-26
• 2.5.1 金相分析25-26
• 2.5.2 力学性能测试26
• 2.6 焊接缺陷机理分析26-27
• 3 MIG 焊接工艺对铸态 ZM6 镁合金焊缝性能的影响27-47
• 3.1 焊缝成形及相关分析27-34
• 3.2 焊接接头微观组织与力学性能分析34-40
• 3.2.1 微观组织分析34-39
• 3.2.2 力学性能分析39-40
• 3.3 热处理对铸态 ZM6 镁合金焊接接头组织性能的影响40-45
• 3.3.1 微观组织分析40-44
• 3.3.2 力学性能44-45
• 3.4 小结45-47
• 4 MIG 焊接工艺对热处理态 ZM6 镁合金焊缝性能的影响47-59
• 4.1 焊缝成形及相关分析47-49
• 4.2 焊接接头微观组织与力学性能分析49-54
• 4.2.1 微观组织分析49-53
• 4.2.2 热处理态 ZM6 焊接接头的力学性能53-54
• 4.3 热处理对热处理 ZM6 镁合金焊接接头微观组织与力学性能的影响54-58
• 4.3.1 微观组织分析54-57
• 4.3.2 力学性能57-58
• 4.4 小结58-59
• 5 焊接接头缺陷特征及产生机理分析59-69
• 5.1 焊接接头中的气孔59-63
• 5.1.1 焊接接头的气孔及特征59-61
• 5.1.2 焊接接头气孔形成机制61-63
• 5.1.3 防止气孔产生的措施63
• 5.2 焊接接头中的裂纹63-68
• 5.2.1 焊接接头的裂纹及特征64-66
• 5.2.2 焊接接头中裂纹形成机制66-68
• 5.2.3 防止裂纹产生的措施68
• 5.3 小结68-69
• 结论69-71
• 展望71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士期间发表的论文76-77
• 致谢77-78

【参考文献】

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本文编号：1007130