激光焊接稀土镁合金时效处理后沉淀相形态及对强度的影响

镁合金在汽车、电子、航空等领域有着广泛的应用，已经开发出很多种添加稀土元素的镁合金，NZ30K是添加稀土元素钕（Nd）的合金，具有优良性能，可以用于汽车轮毂和车门零件。本文考察激光焊接NZ30K合金的时效处理过程中沉淀相析出的顺序及其不同形态对拉伸强度的影响。

试验合金化学成分（质量百分比）见表1。

使用8kW CO2激光器进行焊接，焊接接头在540℃下固溶处理6h，淬入70℃水中，然后在200℃和225℃温度下时效不同的时间。对样品进行组织观察和性能检测，得到以下结果。

（1）在200℃时效处理8h，NZ30K合金激光焊接接头的拉伸强度得到了很大提高。

（2）激光焊接NZ30K合金的沉淀析出顺序为过饱和固溶→β″→β′→β。β″与基体有全耦合界面，β′与基体有半耦合界面。

表1　试验合金的化学成分　%

（3）沉淀相的形状是影响NZ30K合金激光焊接接头时效处理后强度的重要因素。棱柱状沉淀相效果最好，杆状稍次，球状再次，片状最差。

刊名：Materials Science and Technology（英）

刊期：2013年第12期

作者：L.Yang et al

编译：张英才