铝合金板激光剪切加工的微观构造与力学性能



铝合金板激光剪切加工的微观构造与力学性能

采用近年盛行的EBSD（电子背散射衍射）塑性变形评价方法，根据热影响层的结晶方位差推断塑性变形分布，近似计算出位错密度和积蓄变形能。研究了热影响层微观构造与力学特性的关系。

试验材料使用工业用纯铝1050（A1050-H18）和Al-Mg-Si系合金6022（A6022-H18）。两种试验材料均为90%压下率的冷轧薄板，厚度为1.2mm。激光切割加工使用碳酸气体激光加工机。激光功率为2.0～4.0kW，切割速度为2.0～10mm/min。采用EBSD方法进行结晶方位分析时，使用日本电子公司的扫描型电子显微镜JSM-7001F和TSL公司的反散射电子束衍射装置OIM Data Collectionver.6.1。测定部位取激光切割面表层部的TD面。

介绍了塑性变形的评价方法，研究热影响层的微观构造、局部方位差、结晶方位差与维氏显微硬度的关系以及位错密度和积蓄变形能等。试验研究得出以下结论。

（1）A1050-H18受激光切割的热影响，呈现出等轴状再结晶粒，内部组织的局部方位差（KAM）减少。此外，KAM和结晶粒方位分散度（GOS）是随着激光功率的增加和切割速度的降低而减小，硬度值也降低。

（2）A6022-H18因添加元素的固溶和析出，再结晶受到抑制，存在大部分残存纤维组织。在切割速度为2.0m/min时，部分再结晶粒粗大，晶粒内的微小方位差减小。

（3）KAM与结晶粒内部位错密度的关联性强，GOS与结晶粒单位塑性变形对应，与硬度值变化有定性关系。

（4）在热影响层，位错密度和积蓄能减少，其减少率受切削速度条件的控制。

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2013年第10期

作者：菊田进作等

编译：郝长文