激光焊接1.7.2SiCp/Mg复合材料的方法优化

1.材料

（1）母材

1）镁合金基体。镁合金基体为MB15，其化学成分见表1-54。

表1-54 MB15的化学成分 （质量分数，%）

2）增强相。增强相颗粒直径为10～15μm，在复合材料中的质量分数为5%，体积分数为10%。

将复合材料进行真空熔炼制备成铸造状态，其拉伸强度为202MPa。图1-125为复合材料母材的显微组织扫描电镜照片。

2.焊接条件对接头性能的影响

（1）焊接热输入的影响 图1-126给出了焊接热输入对接头抗拉强度的影响，可见存在最佳热输入（22.7J/mm），这时的抗拉强度是104.3MPa，约为母材的52%。

图1-125 复合材料母材的显微组织扫描电镜照片

图1-126 焊接热输入对接头拉伸强度的影响

焊接热输入小，熔池温度低，液态金属流动性差，焊缝致密性差，容易出现空隙等缺陷（如图1-127所示）；焊接热输入大，冷却速度缓慢，在脆性温度区间停留时间长，容易产生热裂纹，图1-128为焊缝拉伸断口形貌。(www.xing528.com)

图1-127 低焊接热输入焊缝试样拉伸断口形貌

图1-128 高焊接热输入焊缝试样拉伸断口形貌

（2）脉冲频率的影响 图1-129为激光功率170W、焊接速度7.5mm/s时脉冲频率对接头拉伸的影响。对试验结果进行回归分析，回归的数学表达式如下（q为激光热输入）：

B=-0.00290805q⁵+0.362959q⁴-17.8267q³+429.79q²-5078.31q+23574.2

相关系数R=0.9936

图1-130为焊接热输入-接头抗拉强度回归曲线。

图1-129 激光功率170W、焊接速度7.5mm/s时脉冲频率对接头抗拉强度的影响

图1-130 焊接热输入-接头抗拉强度回归曲线