Pro svařování hořčíkové slitiny AZ31 a hliníkové slitiny 6061 je navržena laserová svařovací technika přeplátovaného spoje hořčík na hliník a mezivrstvy hořčík/hliník s přídavkem Ti fólie a pod vlivem je zkoumána organizace a vlastnosti spojů hořčík/hliník. tifóliového laseru. Výsledky ukazují, že přidáním Ti-fólie lze dosáhnout efektivního spoje Mg/Al v procesu laserového svařování a pevnost ve smyku (pevnost čáry) spoje Mg/Al dosahuje 58 N/mm a morfologie roztavené lázně se změní. od tvaru „V“ bez Ti-fólie po „tvar sklenice na víno“ s Ti-fólií. Tvar tavné lázně se mění z tvaru „V“ bez Ti fólie na „kalichovitý tvar“ s Ti fólií. S rostoucí tloušťkou Ti fólie se zvětšuje hloubka tavné lázně Mg/Al spoje, Ti fólie v blízkosti hliníkové strany substrátu se částečně taví a Ti prvky jsou distribuovány v tavné lázni za vzniku sloučenin Ti3Al. ; přidání Ti fólie inhibuje přímý kontakt mezi hořčíkem a hliníkem a zabraňuje reakci Mg a Al za vzniku křehkých sloučenin Mg/Al, takže přidání Ti fólie má určitý stupeň bariérového efektu, ale Ti fólie má má nižší tepelnou vodivost a je daleko od zdroje tepla laseru. Tepelná vodivost Ti fólie je však nízká, je daleko od laserového zdroje tepla, natavení Ti fólie je neúplné a je třeba zlepšit spojení Ti fólie se základním materiálem.
S rychlým rozvojem materiálové vědy jsou lehké kovy (hliník, hořčík, titan), lehká a vysoce pevná keramika a keramické kompozity, C/C kompozity atd. stále populárnější v oblasti letecké techniky a tam je stále naléhavější potřeba svařovat slitiny hliníku se slitinami titanu nebo slitinami hořčíku za účelem vytvoření kompozitních konstrukčních dílů. Laserové svařování je v posledních letech rychle se rozvíjející technologie spojování, která využívá vysokoenergetický paprsek k rychlému roztavení materiálu a zároveň k jeho tuhnutí. Díky malému tepelnému příkonu, malé deformaci po svařování a době svařování je krátká, vysoká účinnost, velmi vhodná pro spojování různých materiálů. Použití metody laserového svařování svařování hořčíku / hliníku odlišného kovu je však kvůli rozdílu bodu tání hořčíku / hliníku malé, kontakt dvou tekutých kovů je nevyhnutelný, rychlost reakce mezi kapalným stavem je mnohem rychlejší než rychlost reakce mezi pevným kovem, při reakci Mg/Al je náchylná ke křehkosti sloučeniny Mg/Al, tyto sloučeniny nejenže tvoří rozhraní mezi hořčíkem/hliníkem, ale vniknou také do rozhraní roztavené lázně v blízkosti oblasti, vedoucí ke svarovým spojům Tyto sloučeniny se tvoří nejen na rozhraní Mg/Al, ale také se dostávají do oblasti roztavené lázně v blízkosti rozhraní, což vede ke křehkému lomu svarového spoje a snižuje výkon spoje Mg/Al. Tvorba křehkých sloučenin Mg/Al je výzvou pro účinné a ekonomické spojování hořčíku a hliníku tavným svařováním.
Domácí i zahraniční vědci provedli průzkumné studie o svařování Mg/Al, mezi nimiž reprezentativní práce jako Zhao Limin et al. zjistili, že zinková mezivrstva může zabránit Mg/Al prvkům ve vzájemné difúzi; Chang a kol. zkoumal organizaci svarových spojů při Mg/Al laserovém třecím svařování s Ni fólií; Chen Ying zkoumal mikrostrukturu a vlastnosti Mg/Al třecích svarových spojů a zjistil, že tvorba Chen Ying studovala mikrostrukturu a vlastnosti Mg/Al třecích svarových spojů a zjistila, že tvorba sloučenin Mg17Al12 zlepšila vlastnosti spoje. ; Qi a kol. provedli přeplátované svařování Mg/Al s přidáním mezivrstvy z měkké ocelové fólie a zjistili, že pevnost ve smyku se měnila s tloušťkou mezivrstvy a pevnost ve smyku se zvyšovala a poté snižovala s rostoucí tloušťkou fólie; Liu a Gao a kol. provedli laserové kompozitní svařování Mg/Al s přidáním střední mezivrstvy a zjistili, že Zn, Ce a Ti mají účinek inhibice tvorby křehkých sloučenin Mg/Al. Úloha Zn, Ce, Ti všechny mají vliv na inhibici tvorby křehkých sloučenin Mg/Al, z nichž Ti s vysokými body tání a varu má lepší účinek na inhibici tvorby křehkých sloučenin Mg/Al, ale mechanismus není jasné; Ma Yucheng a kol. prozkoumal proveditelnost přeplátovaného svařování hliníku/oceli s přidáním mezivrstvy Ni; Wang a kol. provedli laserové obloukové kompozitní tavné svařování hořčíku/hliníku s přídavkem Ni mezivrstvy a zjistili, že fázové složení intermetalických sloučenin v zóně fúze Khodabakhshi et al. provedl oscilační laserové svařování desky z hořčíkové slitiny AZ31 a hliníkové slitiny 6022 s Ni fólií a zjistil, že oscilace laserového paprsku snižuje tvorbu trhlin ve spoji a zlepšuje míchání uvnitř tavné lázně a přidání Ni fólie lépe inhibuje reakci Mg a Al za vzniku křehké sloučeniny Mg/Al; Li Mingfeng a kol. provedlo ultrazvukové svařování desky z hořčíkové slitiny AZ31B a slitiny hliníku s kovovou fólií. Li Mingfeng a kol. provedl ultrazvukové svařování desky z hořčíkové slitiny AZ31B a slitiny hliníku s přídavkem kovové fólie a zjistil, že přídavek Cu fólie zabraňuje tvorbě sloučenin Mg/Al a většina povrchů zlomů Mg/Cu byla hladká; Zhang Shumai a kol. provedl laserové svařování hořčíkové slitiny/hliníkové slitiny s přídavkem Ni fólie a zjistil, že přídavek Ni fólie omezuje difúzi Al z hliníku do hořčíkové lázně a snižuje reakci Al a Mg za vzniku křehkého Mg/ Al sloučeniny a reakcí Ni a Al v oblasti společného bazénu vznikly AlNi a AlNi. Kromě toho Ni v oblasti společného bazénu reaguje s Al za vzniku sloučenin Al-Ni, jako jsou AlNi a Al3Ni. Peng a kol. provedl ultrazvukové svařování slitin hořčíku a slitin hliníku s přídavkem Ag fólie a zjistil, že Ag fólie interagovala s Mg a Al za účelem inhibice tvorby křehkých sloučenin Mg/Al a rozhraní Mg/Al bylo nahrazeno Mg/Ag a rozhraní Al/Ag. Ze stávajících výsledků výzkumu Mg/Al svařování jsou klíčovým faktorem ovlivňujícím výkon Mg/Al spojů křehké Mg/Al sloučeniny. Pro zlepšení vlastností Mg/Al spojů je tvorba Mg/Al sloučenin ovlivněna především optimalizací parametrů svařovacího procesu a použitím aditivních materiálů. S ohledem na problém, že kapalný hořčík/hliník je náchylný reagovat za vzniku křehkých sloučenin Mg/Al a snižovat vlastnosti spoje, tento článek navrhuje technologii laserového svařování překrytí hořčíku na hliník a přidání Ti fólie mezi hořčík. /hliníkové vrstvy pro svařování hořčíkové slitiny AZ31 a hliníkové slitiny 6061 a pro studium organizace a vlastností svarových spojů hořčík/hliník působením laseru s titanovou fólií se očekává, že výsledky studie budou užitečné pro pokrok v vývoj kompozitních konstrukčních součástí vyrobených z odlišných materiálů v letecké výrobě. Očekává se, že výsledky této studie poskytnou nový nápad na podporu aplikace heterogenních kompozitních konstrukčních součástí v letecké výrobě.
Hořčíková slitina AZ31 a hliníková slitina 6061 byly svařeny pomocí laserové svařovací techniky rozhraní hořčík na hliníku a přidáním Ti fólie mezi hořčíkové/hliníkové vrstvy pro studium struktury a vlastností fúzních svarových spojů hořčík/hliník působením Ti fólie -laser a hlavní závěry jsou následující.
(1) Za procesních podmínek výkonu laseru 1600-1700 W, rychlosti svařování 1200 mm/min, vychýlení hlavy laseru o 20 stupňů, nulového rozostření a použití ochranného plynu Ar pro boční foukání a zpětné foukání Při ochraně lze přidáním Ti fólie dosáhnout efektivního spojení hořčík/hliník a spoje hořčík/hliník mohou dosáhnout pevnosti ve smyku (pevnosti čáry) 58 N/mm.
(2) S přidáním Ti fólie se morfologie tavné lázně změní z tvaru "V" bez Ti fólie na tvar "sklenice na víno" s Ti fólií. S rostoucí tloušťkou Ti fólie se zvětšuje hloubka taveniny spojů hořčík/hliník a fólie v blízkosti hliníkové strany substrátu se částečně taví a Ti prvky jsou distribuovány uvnitř taveniny. Prvky Ti jsou distribuovány uvnitř lázně taveniny a tvoří se sloučeniny Ti3Al.
(3) Přídavek Ti fólie inhibuje přímý kontakt mezi hořčíkem a hliníkem a zabraňuje reakci Mg a Al za vzniku křehkých sloučenin Mg/Al. Přidání Ti fólie má efekt bariéry, ale tepelná vodivost Ti fólie je relativně nízká a je daleko od laserového zdroje tepla, takže roztavení Ti fólie je neúplné a spojení Ti fólie s základní materiál je třeba zlepšit.
