Lasersveisingsteknikken av magnesium-på-aluminium-overlappskjøt og magnesium/aluminium-mellomlag med tilsetning av Ti-folie er foreslått for å sveise AZ31 magnesiumlegering og 6061 aluminiumslegering, og organiseringen og egenskapene til magnesium/aluminiumskjøter undersøkes under effekten av Ti folie-laser. Resultatene viser at tilsetning av Ti-folie kan oppnå en effektiv Mg/Al-skjøt under lasersveiseprosessen, og skjærstyrken (linjestyrken) til Mg/Al-skjøten når 58 N/mm, og smeltebassengets morfologi endres fra "V"-formen uten Ti-folie til "vinglassformen" med Ti-folie. Formen på smeltebassenget endres fra "V"-form uten Ti-folie til "koppform" med Ti-folie. Med økningen av tykkelsen på Ti-folien, øker dybden av smeltebassenget av Mg/Al-skjøt, Ti-folien nær aluminiumsiden av substratet smelter delvis, og Ti-elementene fordeles i smeltebassenget for å danne Ti3Al-forbindelser ; tilsetning av Ti-folie hemmer den direkte kontakten mellom magnesium og aluminium, og unngår at Mg og Al reagerer for å danne sprø Mg/Al-forbindelser, slik at tilsetning av Ti-folie har en viss grad av barriereeffekt, men Ti-folien har en lavere varmeledningsevne, og er langt unna laservarmekilden. Imidlertid er den termiske ledningsevnen til Ti-folie lav, den er langt unna laservarmekilden, smeltingen av Ti-folie er ufullstendig, og bindingen av Ti-folie til grunnmaterialet må forbedres.
Med den raske utviklingen av materialvitenskap blir lettmetaller (aluminium, magnesium, titan), lett og høystyrke keramikk og keramiske kompositter, C/C-kompositter, etc. mer og mer populære innen romfartsteknologi, og der er et stadig mer presserende behov for å sveise aluminiumslegeringer med titanlegeringer eller magnesiumlegeringer for å danne sammensatte strukturelle deler. Lasersveising er en sammenføyningsteknologi i rask utvikling de siste årene, som bruker en høyenergistråle for raskt å smelte materialet og størkne det samtidig. På grunn av den lille varmetilførselen, den lille ettersveisedeformasjonen og sveisetiden er kort, høy effektivitet, veldig egnet for tilkobling av forskjellige materialer. Imidlertid er bruken av lasersveisemetoden for magnesium / aluminium ulik metallsveising, på grunn av magnesium / aluminiums smeltepunktforskjellen liten, de to flytende metallkontaktene er uunngåelige, reaksjonshastigheten mellom væsketilstanden er mye raskere enn reaksjonshastigheten mellom det faste metallet, er Mg / Al-reaksjonen utsatt for sprø Mg / Al-forbindelse, disse forbindelsene er ikke bare i dannelsen av grensesnittet mellom magnesium / aluminium, vil også gå inn i grensesnittet til det smeltede bassenget nær området, som fører til sveisede skjøter. Disse forbindelsene dannes ikke bare ved Mg/Al-grensesnittet, men kommer også inn i det smeltede bassengområdet nær grensesnittet, noe som fører til sprø brudd i sveiseskjøten og reduserer ytelsen til Mg/Al-skjøten. Dannelsen av sprø Mg/Al-forbindelser er en utfordring for effektiv og økonomisk sammenføyning av magnesium/aluminium ved smeltesveising.
Innenlandske og utenlandske forskere har utført eksplorative studier på Mg/Al-sveising, blant annet representative arbeider som Zhao Limin et al. funnet at sinkmellomlag kan hindre Mg/Al-elementer i å diffundere med hverandre; Chang et al. undersøkte organiseringen av sveisede skjøter i Mg/Al laserfriksjonsrørsveising med Ni-folie; Chen Ying undersøkte mikrostrukturen og egenskapene til Mg/Al friksjon stir lap sveisede skjøter og fant at dannelsen av Chen Ying studerte mikrostrukturen og egenskapene til Mg/Al friction stir lap sveisede skjøter og fant at dannelsen av Mg17Al12 forbindelser forbedret skjøteegenskapene ; Qi et al. utførte Mg/Al overlappsveising med tillegg av et mykt stålfoliemellomlag og fant ut at skjøtens skjærstyrke varierte med tykkelsen på mellomlaget, og skjærstyrken økte og deretter reduserte med økningen av folietykkelsen; Liu og Gao et al. utførte Mg/Al laser kompositt sveising med tillegg av et mellomlag, og fant at Zn, Ce og Ti hadde effekten av å hemme dannelsen av sprø Mg/Al forbindelser. Rollen til Zn, Ce, Ti har alle den effekt å hemme dannelsen av sprø Mg/Al-forbindelser, hvorav Ti med høyt smelte- og kokepunkt har en bedre effekt på å hemme dannelsen av sprø Mg/Al-forbindelser, men mekanismen er ikke klar; Ma Yucheng et al. utforsket gjennomførbarheten av rundsveising av aluminium/stål med tillegg av Ni-mellomlag; Wang et al. utførte laser-bue kompositt fusjonssveising av magnesium/aluminium med tilsetning av Ni-mellomlag, og fant at fasesammensetningen av intermetalliske forbindelser i fusjonssonen Khodabakhshi et al. utført oscillerende lasersveising av AZ31 magnesiumlegeringsplate og 6022 aluminiumslegering med Ni-folie og fant ut at oscillasjonen av laserstrålen reduserer fugesprekkdannelse og forbedrer blandingen inne i det smeltede bassenget, og tilsetning av Ni-folie hemmer bedre reaksjonen av Mg og Al for å danne en sprø Mg/Al-forbindelse; Li Mingfeng et al. utført ultralydsveising av AZ31B magnesiumlegeringsplate og aluminiumslegering med metallfolie. Li Mingfeng et al. utført ultralydsveising av AZ31B magnesiumlegeringsplate og aluminiumslegering med tilsetning av metallfolie, og fant ut at tilsetning av Cu-folie forhindret dannelsen av Mg/Al-forbindelser, og de fleste overflatene til Mg/Cu-bruddene var glatte; Zhang Shumai et al. utførte lasersveising av magnesiumlegering/aluminiumslegering med tilsetning av Ni-folie, og fant at tilsetning av Ni-folie begrenset diffusjonen av Al fra aluminium inn i magnesiumbadet, og reduserte reaksjonen av Al og Mg for å produsere sprø Mg/ Al-forbindelser, og reaksjonen av Ni og Al i området med felles basseng produserte AlNi og AlNi. I tillegg reagerer Ni i det felles bassengområdet med Al for å produsere Al-Ni-forbindelser som AlNi og Al3Ni. Peng et al. utført ultralydsveising av magnesiumlegeringer og aluminiumslegeringer med tilsetning av Ag-folie og fant ut at Ag-folie interagerte med Mg og Al for å hemme dannelsen av sprø Mg/Al-forbindelser, og Mg/Al-grensesnittet ble erstattet av Mg/Ag og Al/Ag-grensesnitt. Fra eksisterende forskningsresultater på Mg/Al-sveising er nøkkelfaktoren som påvirker ytelsen til Mg/Al-skjøter de sprø Mg/Al-forbindelsene. For å forbedre egenskapene til Mg/Al-skjøter, påvirkes dannelsen av Mg/Al-forbindelser hovedsakelig av optimalisering av sveiseprosessparametrene og ved bruk av additive materialer. I lys av problemet med at flytende magnesium/aluminium er tilbøyelig til å reagere for å danne sprø Mg/Al-forbindelser og redusere skjøteegenskapene, foreslår denne artikkelen lasersveiseteknologien for magnesium-på-aluminium overlapping og tilsetning av Ti-folie mellom magnesium. /aluminiumlag for å sveise AZ31 magnesiumlegering og 6061 aluminiumlegering, og for å studere organiseringen og egenskapene til magnesium/aluminiumsveisede skjøter under påvirkning av titanfolie-laseren, forventes resultatene av studien å være nyttige for å fremme utviklingen av sammensatte strukturelle komponenter laget av forskjellige materialer i romfartsproduksjon. Resultatene av denne studien forventes å gi en ny idé for å fremme anvendelsen av heterogene komposittstrukturkomponenter i romfartsproduksjon.
AZ31 magnesiumlegering og 6061 aluminiumslegering ble sveiset ved å bruke lasersveiseteknikken for magnesium-på-aluminium-grensesnitt og tilsetning av Ti-folie mellom magnesium/aluminium-lag for å studere strukturen og egenskapene til magnesium/aluminium-fusjonssveisede skjøter under påvirkning av Ti-folie -laser, og hovedkonklusjonene er som følger.
(1) Under prosessforholdene med lasereffekt på 1600-1700 W, sveisehastighet på 1200 mm/min, laserhodeavbøyning på 20 grader, null defokusering og bruk av Ar-beskyttelsesgass for sideblåsing og tilbake- beskyttende kan tilsetning av Ti-folie oppnå en effektiv kobling av magnesium/aluminium, og magnesium/aluminium-skjøtene kan nå en skjærstyrke (linjestyrke) på 58 N/mm.
(2) Med tilsetning av Ti-folie endres smeltebassengets morfologi fra en "V"-form uten Ti-folie til en "vinglass"-form med Ti-folie. Når tykkelsen på Ti-folien øker, øker dybden av smeltebassenget til magnesium/aluminium-fugene, og folien nær aluminiumsiden av underlaget smelter delvis, og Ti-elementene fordeles inne i smeltebassenget. Ti-elementene er fordelt inne i smeltebassenget og Ti3Al-forbindelser dannes.
(3) Tilsetning av Ti-folie hemmer den direkte kontakten mellom magnesium og aluminium og forhindrer reaksjonen av Mg og Al for å danne sprø Mg/Al-forbindelser. Tilsetning av Ti-folie har en barrierevirkning, men den termiske ledningsevnen til Ti-folie er relativt lav, og den er langt unna laservarmekilden, så smeltingen av Ti-folie er ufullstendig, og bindingen av Ti-folie med grunnmaterialet må forbedres.
