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AZ91镁合金超细晶板材激光焊接工艺优化研究
AZ91镁合金是一种常用的轻质合金材料，具有良好的力学性能和高的比强度。然而，由于其低的熔点和高的反应性，焊接过程容易引起热裂纹、气孔和强度降低等缺陷。因此，研究AZ91镁合金超细晶板材的激光焊接工艺优化，对于提高焊接接头的质量和提高镁合金的应用价值具有重要意义。
1.引言
Az91镁合金因具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性，广泛应用于航空、汽车和电子等领域。然而，由于其高反应性和低熔点，焊接过程中容易出现缺陷，限制了其应用。因此，研究AZ91镁合金超细晶板材的激光焊接工艺优化具有重要的理论和实际意义。
2.AZ91镁合金的特性和焊接问题
AZ91镁合金具有低的密度、高的比强度和良好的导热性能。然而，其焊接过程面临着以下问题：高反应性，易形成热裂纹；低熔点，易产生气孔；固溶相的形成导致强度降低。
3.激光焊接工艺优化方法
3.1材料预处理
通过合适的热处理和表面处理，可以改善AZ91镁合金的焊接性能。如合理控制焊接时板材的温度，避免形成热裂纹；通过附加助焊剂或使用焊接预留缺陷的方法来减少气孔的产生。
3.2激光参数选择
激光功率、扫描速度和焊接位置的选择对于焊接接头的质量和性能具有重要影响。合理选择激光功率和扫描速度，可以控制熔化深度和热影响区域，减少变形和缺陷的产生。
3.3激光辅助加热
激光辅助加热是一种有效的方式来控制焊接过程的温度分布和热输入，以避免热裂纹和减少变形。可以使用附加的激光源或热源来进行局部加热，提高焊接质量。
4.实验研究
4.1材料制备
选择AZ91镁合金超细晶板材作为研究对象，通过机械研磨和电解抛光等方法制备样品。
4.2激光焊接实验
在焊接实验中，调整激光功率、扫描速度和焊接位置等参数，采用光学显微镜、扫描电子显微镜等测试方法对焊接接头进行表征。
5.结果分析
通过实验结果分析，优化激光焊接工艺可以明显改善焊接接头的质量和性能。合适的焊接参数和激光辅助加热技术可以有效地控制热输入，减少缺陷的产生。
6.结论
通过对AZ91镁合金超细晶板材激光焊接工艺的研究优化，可以提高焊接接头的质量和性能，为其在航空、汽车等领域的应用提供了可行的解决方案。同时，进一步研究AZ91镁合金的焊接机理和材料特性，对于深入理解其焊接过程具有重要意义。