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镁合金铸造缺陷的激光修复获突破

导读: 镁合金铸件常存在气孔、夹杂等缺陷,而这些缺陷通常是零件加工到要求的尺寸后才被发现,因此导致镁合金铸件成品率很低。

  镁合金铸件常存在气孔、夹杂等缺陷,而这些缺陷通常是零件加工到要求的尺寸后才被发现,因此导致镁合金铸件成品率很低。在镁合金缺陷的修复过程中,面临以下几方面的问题:

  (1) 粗晶问题:镁的熔点低(651℃),但因为镁导热快,所以必须采用较大功率的热源,这使得镁合金易产生过热和晶粒长大。

  (2) 氧化和蒸发:镁的活泼性极高,在高温下易被氧化形成氧化镁,其熔点高(2500℃),密度大(3.2g/cm3),在熔池中易形成细小片状的固态夹渣。而且,镁合金在没有隔绝氧的情况下,还容易燃烧。在高温下镁还容易和空气中的氮化合生成镁的氮化物,使熔区性能在冷却后变坏。镁的沸点不高(1100℃),高温下,镁很容易蒸发。所以镁合金在熔化时需要严格加以保护。

  (3) 热应力:镁及其合金热膨胀系数较大,约为钢的2倍,铝的1. 2倍,所以,易引起较大的热应力,加剧裂纹的产生和引起工件变形。

  (4) 裂纹:镁容易与一些合金元素(如Cu、Al、Ni等)形成低熔点共晶,所以脆性温度区间较宽,易形成热裂纹。

激光修复层的横断面形貌

图1 激光修复层的横断面形貌

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