Kot idealen lahek kovinski strukturni material se magnezijeva zlitina v skladu s sodobnim razvojnim konceptom lahkega, ohranjanja energije in zmanjšanju emisij. Njegove možnosti za uporabo v vesoljskem vesolju, prevozu, elektronskih komunikacijah in drugih panogah so vse bolj cenjene. Za spodbujanje nadaljnje in širše uporabe magnezijevih zlitin na različnih področjih zahteva tudi razvoj tehnologije za obdelavo. Varjenje je nepogrešljiva ključna povezava pri izdelavi profilov magnezijevih zlitin in popravilu napak v liti. Težava povezave magnezijevih zlitin z enakimi in različnimi kovinami je v zadnjih letih še naprej deležna pozornosti.
V primerjavi z drugimi načini varjenja ima lasersko varjenje številne prednosti, kot so visoka gostota energije, preprosta oprema, visoka učinkovitost varjenja, nizka rebalna napetost sklepov in ozko toplotno prizadeto območje. Zato gre za tehnologijo z velikim potencialom za povezavo delov magnezijeve zlitine. Vendar se mikrostruktura laserskih varjenih sklepov magnezijeve zlitine pogosto zelo razlikuje od moči matičnega materiala, moč varjenih sklepov pa je na splošno šibkejša od moči matičnega materiala. Razkritje razmerja med mikrostrukturo in mehanskim obnašanjem laserskih varjenih sklepov je ključnega pomena za optimizacijo strukture in procesa varjenja magnezijevih zlitin ter doseganje visoke učinkovitosti sklepov.
Varjeni spoj magnezijeve zlitine AZ80 je sestavljen iz fuzijske cone (FZ), toplotno prizadeto območje (HAZ) in osnovnega materiala (BM). Osnovno območje materiala je sestavljeno iz enakovrednih kristalov s fino velikostjo zrn, ki prikazujejo značilne značilnosti teksture deformacije. Orientacija zrnja varilne cone je naključna, mikrostruktura pa je podobna dejanski strukturi vlivanja, ki prikazuje organizacijske značilnosti centralnih kristalov z enakimi in robnimi stolpnimi kristali, kar povzroča postopek strjevanja in kristalizacije med varjenjem. Poleg tega varilna cona med strjevanjem obori neprekinjeno mrežo faz MG17AL12. V laserskem varjenem spoju z zlitino AZ80 AZ80 se med varilno cono in osnovnim materialom jasno oblikuje toplotno prizadeto območje s širino približno 60 μm. Velikost zrnja toplotno prizadete cone je podobna kot pri osnovnem materialu, vendar so njene meje zrnja bistveno grobe. Poleg tega se med varjenjem obori veliko število finih in razpršenih faz MG17AL12.
Varjeni spoj magnezijeve zlitine AZ80 kaže odlične mehanske lastnosti, z močjo donosa 202 MPa in učinkovitostjo varjenja do 92%. Mikrostrukturna analiza z EPMA in EBSD v kombinaciji s sinhrotronskimi rentgenskimi difrakcijskimi tehnikami je pokazala, da sta faza padavin in povečana gostota dislokacije v zvarnem sklepu glavni mehanizmi krepitve laserskih varjenih magnezijevih zlitin. Kombinirani učinki krepitve Orowana, heterogene deformacije, povzročene (HDI), krepitev in utrjevanje sevanja so naredili mehanske lastnosti zvarnih zvarnih spojev AZ80 magnezijeve zlitine, primerljive z učinki matičnega materiala.
Struktura zrn in orientacijska porazdelitev laserskih varjenih magnezijevih zlitin
Mikrostruktura in struktura zvarjenih spojev magnezijeve zlitine
Mehanske lastnosti laserskih varjenih spojev magnezijeve zlitine
Synchrotron rentgenska difrakcijska analiza razkriva mehanizem krepitve z varjenimi sklepi magnezijeve zlitine
