1。3。4优缺点对比 6

1。4课题研究意义和内容 6

第二章  试验材料、设备以及试验方法 8

2。1试验材料 8

2。1。1 母材 8

2。1。2活性剂 8

2。2试验方法与设备 9

2。2。1激光焊接试验 9

2。2。2金相试样制备 10

2。2。3硬度值测量 10

2。2。4 SEM与XRD分析 11

2。3本章小结 11

第三章  激光工艺参数对焊缝区硬度的影响 12

3。1焊缝金相组织 12

3。2工艺参数对焊缝区硬度影响 12

3。2。1离焦量对焊缝区硬度的影响 12

3。2。2激光功率对焊缝区硬度的影响 14

3。2。3焊接速度对焊缝区硬度的影响 15

3。3本章小结 16

第四章  激光工艺参数对焊缝中Mg元素的烧损 17

4。1焊缝中合金元素的扩散与偏聚 17

4。2工艺参数对焊缝区Mg元素的影响 19

4。2。1离焦量对焊缝区Mg元素的影响 19

4。2。2激光功率功率对焊缝区Mg元素的影响 20

4。2。3 焊接速度对焊缝区Mg元素的影响 22

4。3本章小结 23

结论 25

致谢 26

参考文献 27

第一章 绪论

1。1 课题研究背景

伴随着中国经济的腾飞，汽车逐渐走进了千家万户，在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。随着“环保节能”这一话题越来越受到政府和普通百姓的关注，减少CO2的排放和降低能源消耗就成为了汽车制造工业不得不面对的重大挑战。车身轻量化在汽车制造领域得到了广泛应用，总的来说，车身轻量化主要依靠三种方式：大规模使用强度高密度小的新材料，改进接头的设计方式和采用新的焊接方法。论文网

新材料方面铝合金材料优势明显，较低的密度和较高的比强度，这些都让其成为了降低车身重量的合适材料。例如美国的福特公司，它在生产汽车时就积极的采用铝合金车身结构，如车架、车门等，与原来的钢铁车架相比，使用铝合金车身结构的汽车整体重量大大降低，例如Ford AIV车型，其总体大约减重320kg[1]。然而，完美的材料也是不存在的，铝合金的缺点也不容忽视，如其线膨胀系数较大，焊件变形及裂纹倾向也较大；较高的热导率、热膨胀系数和反射率，使得我们不得不采取能量密度很大的焊接方法。特别是对高速运作的汽车的批量生产来说,铝合金的这些特性使其焊接更具挑战性。为了提高铝合金的可焊接性，学者对激光焊、TIG焊和MIG焊等都进行了进一步的研究。随着激光焊接技术的发展，激光钎焊、激光电弧复合焊逐渐被应用和推广在汽车生产中[2 3]。激光焊接具有其他方法不具备的优点，如焊接热影响区小，工作效率高等 [4]。使用如CO2激光焊这类高能量密度的焊接方法进行激光拼焊板在汽车行业已经变得越来越常见，在有效的降低了整车重量，控制生产成本和部件数量的同时，还保证了车辆的结构刚度[5]。研究表明，使用激光拼焊板能够有效减少25%的整车重量。与其他合金元素如Cu、Si相比较，5XXX系列铝–镁合金中镁元素具有较低的熔点沸点和较高的蒸汽压。镁元素能够在增强铝强度的同时，也保证其良好的伸长率。同时，我们也不需要为了恢复焊缝强度而进行焊后热处理，镁元素的存在能够避免凝固裂纹的产生。总得来说，镁元素能够同时改变如蒸汽压力、表面张力、热导率等各种不同的特性，它的含量对于铝-镁合金的可焊性影响很大。因此研究焊接工艺参数、焊缝中镁元素的烧损以及焊缝的硬度三者之间的联系变的十分有意义。