鎂合金與聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)焊接工藝研究.pdf

1、隨著新材料和新結構的涌現，金屬材料與非金屬復合材料的綜合應用得到很大發(fā)展，并且在國防和民用工程領域得到了廣泛的應用。鎂輕合金和塑料由于其具有獨特的輕質及高強度等機械、物理特性，因此在航空航天與汽車車身制造領域、電子領域中體現出了巨大的優(yōu)勢。近年來，越來越多的科研工作者將目光轉向塑料與鎂輕合金的連接。如何獲得連接較好，性質優(yōu)良的復合輕質材料，尋找合適的連接方法顯得至關重要。本論文以鎂合金和塑料為研究對象，從材料制備的新方法和新思路出發(fā)，通

2、過選擇不同的實驗方法，針對鎂合金與塑料的連接性做了進一步的研究。
　　本論文中利用500W的脈沖YAG激光器，對AZ31B鎂合金與聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)進行了脈沖搭接焊接試驗。在一定夾緊力夾持的情況下，通過調節(jié)焊接速度、激光電流、脈寬、頻率、離焦量等試驗參數，實現了鎂合金與PET的良好連接。同時分析了焊接速度對焊接接頭表面形貌的影響，結果表明焊接速度過高時焊縫易出現未焊合、漏焊和焊縫不均勻等缺陷;焊接速度過低時，焊縫易出現焊

3、透等缺陷。采用力學性能測試儀對拉伸試樣進行接頭剪切載荷試驗測試，進而總結了離焦量、激光電流、脈寬對接頭拉伸載荷的影響規(guī)律。最后利用掃描電鏡(SEM)分析了典型接頭的形貌，采用紅外光譜和電子探針確定了焊接接頭成分。通過實驗數據推測在鎂合金與PET的激光焊接過程中，鎂合金的氧化膜與PET的CO基團很可能發(fā)生了絡合反應，形成了化學鍵，化學鍵使其與基體結合在一起，從而形成較強的接頭拉伸剪切載荷。
　　為了研究激光器輸出能量方式的不同對鎂合

4、金-PET接頭質量的影響，采用連續(xù)激光焊連接鎂合金與PET。比較連續(xù)激光焊與脈沖激光焊得到的焊接接頭形貌，通過分析力學拉伸試驗數據，發(fā)現焊接接頭強度比脈沖激光連接時要高，最高拉伸剪切達到491N，達到PET母材的67.8％，具有一定的實際應用價值。經拉伸試驗測試可知，功率密度、焊接速度、離焦量對拉伸剪切載荷的影響規(guī)律均是先增加，達到最大值后，再下降。經對典型接頭橫截面的形貌分析可推出適當大小和數量離散的氣泡形態(tài)有助于形成較高拉伸剪切載荷