Magnija sakausējums kā ideāls viegls metāla konstrukcijas materiāls atbilst viegluma, enerģijas saglabāšanas un emisijas samazināšanas mūsdienu attīstības koncepcijai. Tās piemērošanas iespējas arvien vairāk tiek novērtētas aviācijas un kosmosa, transporta, elektroniskā komunikācijas un citās nozarēs. Lai veicinātu magnija sakausējumu turpmāku un plašāku pielietojumu dažādās jomās, ir jāattīsta arī apstrādes tehnoloģija. Metināšana ir neaizstājama atslēgas saikne magnija sakausējuma profilu ražošanā un liešanas defektu remonts. Magnija sakausējumu savienojuma problēma ar vienādiem un atšķirīgiem metāliem pēdējos gados turpināja pievērst uzmanību.
Salīdzinot ar citām metināšanas metodēm, lāzera metināšanai ir daudz priekšrocību, piemēram, augstas jaudas blīvums, vienkāršs aprīkojums, augsta metināšanas efektivitāte, zems locītavas atlikušais spriegums un šaurā siltuma skarta zona. Tāpēc tā ir tehnoloģija ar lielu potenciālu magnija sakausējumu daļu savienošanai. Tomēr magnija sakausējuma lāzera metināto savienojumu mikrostruktūra bieži ļoti atšķiras no sākotnējā materiāla, un metināto locītavu stiprums parasti ir vājāks nekā sākotnējā materiālā. Lai optimizētu magnija sakausējumu struktūras un metināšanas procesu, ir ļoti svarīgi atklāt sakarību starp lāzera metinātu savienojumu mikrostruktūru un mehānisko izturēšanos, lai optimizētu magnija sakausējumu struktūru un metināšanas procesu un sasniegtu augstu locītavu efektivitāti.
Metinātais magnija sakausējuma AZ80 savienojums sastāv no saplūšanas zonas (FZ), karstuma ietekmētās zonas (HAZ) un pamatmateriāla (BM). Pamata materiāla zonu veido vienādaini kristāli ar smalku graudu lielumu, parādot tipiskas deformācijas tekstūras īpašības. Metināšanas zonas graudu orientācija ir nejauša, un mikrostruktūra ir līdzīga faktiskajai liešanas struktūrai, parādot centrālo ekvivalenta kristālu un malas kolonnu kristālu organizatoriskos īpašības, ko metināšanas laikā izraisa sacietēšanas un kristalizācijas process. Turklāt metinātā zona izspiež nepārtrauktu Mg17al12 fāžu tīklu sacietēšanas laikā. Lāzera metinātajā AZ80 magnija sakausējuma locītavā starp metināto zonu un pamatmateriālu skaidri veidojas karstuma zona ar aptuveni 60 μm platumu. Siltuma skartās zonas graudu lielums ir līdzīgs bāzes materiālam, bet tās graudu robežas ir ievērojami rupjas. Turklāt lielais skaits smalku un izkliedētu MG17Al12 fāžu metināšanas laikā tiek nogulsnēts karstuma skartajā zonā.
Metinātā magnija sakausējuma AZ80 locītava parāda lieliskas mehāniskās īpašības ar ražas stiprumu 202 MPa un metināšanas efektivitāti līdz 92%. Mikrostruktūras analīze ar EPMA un EBSD apvienojumā ar sinhrotrona rentgenstaru difrakcijas metodēm parādīja, ka nokrišņu fāze un palielināts dislokācijas blīvums metinātā locītavā bija galvenie lāzera metināto magnija sakausējumu stiprināšanas mehānismi. Orowan stiprināšanas, neviendabīgas deformācijas (HDI) stiprināšanas un celma sacietēšanas kombinētā ietekme padarīja AZ80 magnija sakausējuma metināto savienojumu mehāniskās īpašības, kas salīdzināmas ar sākotnējo materiālu.
Graudu struktūra un lāzera metināto magnija sakausējuma savienojumu orientācijas sadalījums
Magnija sakausējuma metinātu savienojumu mikrostruktūra un struktūra
Magnija sakausējuma lāzera metinātu savienojumu mehāniskās īpašības
Synchrotron rentgenstaru difrakcijas analīze atklāj magnija sakausējuma metinātu savienojumu stiprināšanas mehānismu
