《表2 因素水平表：AZ31镁合金激光焊接工艺研究》

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《AZ31镁合金激光焊接工艺研究》

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将AZ31镁合金试样用自制的夹具夹紧。为了保证试样不与空气中的氧、氮亲和，产生脆性化合物，焊接过程中，在焊接接头正、反面持续冲入氩气进行保护。光纤激光摆动焊接过程中，主要的工艺参数为摆动频率、摆动幅度及焊接速度。通过初步的试验，可知激光功率为4 000 W时，焊接速度100mm/s～200 mm/s之间，基本可以将2 mm厚度的AZ31镁合金焊透。焊接速度主要影响激光在材料上的热量累积，速度低于100 mm/s时，由于热量堆积过大，容易导致材料中的元素烧损，降低焊接接头的抗拉强度；当焊接速度大于200 mm/s时，焊接接头不能完全焊透，接头的抗拉强度也会急剧降低。摆动焊接头的扫描振幅范围为0.0 mm～3.0 mm。当扫描振幅小于1.0 mm时，焊接接头宽度较小，热量主要集中在焊接接头中心位置，可能会导致材料烧损，进而降低焊接接头抗拉强度；扫描振幅增加到接近3.0 mm，焊接接头宽度变宽，焊接接头边缘的热量集中不够，材料熔化不够，可能降低焊接接头的抗拉强度。摆动焊接头的扫描频率范围为0 Hz～300 Hz。扫描频率主要体现激光在焊接接头垂直方向上的重叠率，当扫描频率低于100 Hz时，重叠率较低，热量累积不够，焊接接头熔化不够充分，导致接头未完全焊透，接头强度较低；当扫描频率逐步增加到接近上限300 Hz时，由于重叠率过高，热量堆积过高，导致材料过烧，降低了焊接接头的抗拉强度。为了得到最佳的焊接接头效果，即接头抗拉强度最大，对摆动频率、摆动幅度及焊接速度这三个参数进行三因素三水平正交试验，正交试验所取因素水平如表2所示。