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大阪大学开发覆钛层镁合金薄板激光焊接技术

发布时间:2016-10-10

日本大阪大学研究小组开发了覆钛层镁合金(TCM)薄板的激光对接焊技术。该技术可实现焊接后钛层和镁合金不混合而继续维持两层结构,在强度、耐蚀性、美观性等方面性能优异。今后,TCM薄板焊接技术将向汽车座椅、助力设备、高级自行车和摩托车等方向推广应用。该研究小组此前已确立了采用中温轧制接合制造厚度5mm(钛层1.25mm、镁合金层3.75mm)的TCM薄板的技术。在质量轻的镁合金基体上,表面覆盖钛,从而提高耐蚀性和美观性。TCM薄板的屈服强度Rp0.2为246MPa,与单纯的镁合金AZ61的185MPa相比,强度提高了30%左右。从弯曲半径这一表示成形可能性的指标来看,AZ61为2mm,而TCM薄板为0.1mm,得到了明显改善。由于钛和镁的熔点相差1000℃以上,因此一直存在难于焊接的问题。大阪大学研究小组从搭在焊接管外侧的钛的一侧照射激光,利用从该处漏出的热量焊接内侧的镁合金。并采用从内侧开始冷却的方法,控制焊接温度。由于焊接完成后仍能维持钛层和镁合金层的两层结构,TCM薄板固有的性能得以充分发挥。焊接接头强度,屈服强度Rp0.2达到80%以上,抗拉强度达到65%以上,获得了非常良好的效果。为实现实用化,还需要解决弯曲加工技术的确立、焊接部位表面形状的改善、长规格焊接管制造方法的确立等问题。目前,大阪大学正与大阪市内的企业等共同进行弯曲加工技术的开发。大阪大学研究小组表示,新的TCM薄板激光焊接技术将首先向福利设施、高级摩托车等不易被成本左右的领域推广使用。

来源:世界金属导报

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