研究目的
采用Al-12Si-2.5Mg填充金属通过脉冲Nd:YAG激光焊接实现Ti(2级)与AA3105-O的连接,以获得高强度接头并最大限度减少金属间化合物的形成。
研究成果
该研究成功展示了采用Al-12Si-2.5Mg填充金属通过脉冲Nd:YAG激光焊接实现Ti(2级)与AA3105-O的连接,接头强度达到铝基材的98%。研究表征了金属间化合物的形成,并分析了Si和Mg对焊缝微观结构和力学性能的影响。该研究突显了通过添加填充金属提高接头强度和韧性的潜力。
研究不足
研究指出,由于镁添加的放热效应导致孔隙形成,且铝/熔合区边界附近存在裂纹,这归因于铝与钛之间的导热差异。界面处的高热梯度也会产生残余应力。
1:实验设计与方法选择
采用脉冲Nd:YAG激光焊接技术,使用Al-12Si-2.5Mg填充金属实现Ti(2级)与AA3105-O的连接。通过重复重叠的激光脉冲沿环形路径进行焊接。
2:样品选择与数据来源
将商用Ti(2级)和AA3105-O板材切割成40×5 mm2矩形条带,选用厚度0.15 mm的Al-12Si-2.5Mg作为填充金属。
3:实验设备与材料清单
Nd:YAG激光器(型号IQL-10)、SANTAM STM-20型万能试验机、TESCAN MIRA 3扫描电镜、X'Pert型X射线衍射仪、MMT1型维氏显微硬度计。
4:实验流程与操作步骤
焊接前对条带表面进行脱脂、抛光和清洁处理。采用特定参数(包括脉冲能量、脉宽、频率及氩气流量)实施焊接。焊后制备金相试样并进行力学性能测试。
5:数据分析方法
通过光学显微镜和扫描电镜进行微观组织观察,采用剪切强度测试和显微硬度测量评估力学性能,利用XRD进行物相分析。
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获取完整内容-
Nd:YAG laser apparatus
IQL-10
Used for pulsed laser welding of Ti to AA3105-O with Al-12Si-2.5Mg filler metal.
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Universal Testing Machine
STM-20
SANTAM
Used for tension tests of the welded joints.
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Scanning Electron Microscope
MIRA 3
TESCAN
Used for microstructural examination of the weld zone and fracture surfaces.
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X-ray Diffraction Equipment
X'Pert
Used for phase analysis of the fracture surfaces.
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Vickers Microhardness Tester
MMT1
BUEHLER
Used for microhardness measurements across the welded joints.
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