采用光束振荡的AZ31B镁合金激光焊接

摘要： 在激光焊接2毫米厚AZ31镁合金时引入了环形光束振荡技术，研究了焊缝外观、显微组织及拉伸性能。研究发现：在激光功率2千瓦、焊接速度2米/分钟、光束振荡直径0.35毫米的给定参数下，约50赫兹的低频和约0.5毫米的小半径更有利于改善焊缝外观；当采用高于75赫兹的频率或大于1.5毫米的半径时，会出现咬边缺陷甚至焊缝完全塌陷。显微组织演变主要体现在等轴晶区比例（PEZ）和平均晶粒尺寸（SG）的变化上——随着光束振荡频率从25赫兹增至100赫兹，PEZ从85%降至42%，而SG在75赫兹时达到最大值37.5微米；PEZ随光束振荡半径增大而减小，SG则随之增大。结果表明：拉伸强度和延伸率与PEZ、SG及孪晶密切相关。根据实验结果建立了振荡参数、显微组织与拉伸性能之间的关系。