坡口角度对SK7钢/AZ31B镁合金搭接接头成形和力学性能的影响
来源：机械工程学报杂志2024年第23期北京时间：
作者：郎强, 宋刚, 刘黎明
单位：大连理工大学辽宁省先进连接技术重点实验室 大连 116024
摘要：针对钢在上、镁合金在下的特殊搭接结构需求，提出了激光诱导TIG电弧复合填丝焊接工艺，填AZ61镁合金焊丝焊接SK7碳素工具钢和AZ31B镁合金，重点研究了坡口角度对焊接接头成形和力学性能的影响规律，分析了接头断裂行为与性能强化机制。结果表明，坡口的存在，改变了接头断裂模式，消除了钢侧壁冶金结合弱成为裂纹源的问题，增加了坡口处SK7/AZ61界面冶金反应面积，改善了焊丝在基体两侧的铺展。焊接接头性能随坡口角度的增加而增加，当坡口角度θ=75°时，接头线载荷达到117.36 N/mm。电弧向坡口的偏转放电转移了电弧热分布区域，保障了镁合金基体的背部完整性。作用在坡口处的激光束提高了SK7/AZ61界面的冶金反应温度，SK7/AZ61界面高温冶金反应生成的Fe3Al IMC和AZ61/AZ31B界面的同质熔合是实现接头可靠连接的关键，而脉冲激光在坡口上形成的匙孔的锁孔效应强化了接头性能。
关键词：激光诱导电弧复合焊,异种金属,搭接焊,镁合金,钢,坡口,锁孔效应；
基金资助：国家重点研发计划(2022YFB4600900)、国家自然科学基金(U1960111)和辽宁省应用基础研究计划(2023JH2/101300157)资助项目。
