A Study in How Welding Parameters Affect the Porosity in Laser Welded High Pressure Die Cast AM50 Magnesium Alloy

There are a need for reducing the weight of vehicles, one solution is to implement cast lightweight materials such as the high pressure die cast AM50 magnesium alloy. The weldability of this cast alloy is poor and to implement the use of the alloy commercially a welding process is needed that limits the porosity of the weld. The aim of this thesis is to study the effect of the welding parameters on the porosity in the weld, for three laser welding methods. The welding methods examined are single spot and twin spot laser using either a beam splitter or separate optics. The microstructure of the base material are also examined in order to evaluate relations between the components of the microstructure and the porosity in the weld. It was concluded that the hydrogen in the base material was the main reason for the observed porosity in the weld and that the material contains high pressure gas. The welding parameters did not influence the porosity for the single beam laser process, however, for the dual beam processes the welding parameters could affect the amount of pores. It was found that a double weld reduced the amount of pores and that the size and distribution of the secondary phase particles would benefit from the treatment. The cleaning of the samples prior to welding increased the porosity, however, non-cleaned samples contained more oxide inclusions. The results indicate that a twin beam process could reduce the porosity in the weld of the AM50 alloy.Det finns ett behov av att reducera vikten på fordon, en lösning är att implementera gjutna lätta material såsom formsprutad AM50-magnesiumlegering. Svetsbarheten hos denna gjutna legering är dålig och för att kommersiellt kunna använda legeringen krävs en svetsprocess som begränsar svetsens porositet. Syftet med detta examensarbete är att studera svetsparametrarnas effekt på svetsens porositet för tre lasersvetsmetoder. De svetsmetoder som undersöks är enkelpunkts och dubbelpunktslaser där antingen en stråldelare eller separat optik använts. Basmaterialets mikrostruktur undersöks också för att utvärdera sambandet mellan mikrostrukturen och porositeten i svetsen. Man drog slutsatsen att väte i basmaterialet var huvudorsaken till den observerade porositeten i svetsen och att materialet innehåller gas under högt tryck. De undersökta svetsparametrarna påverkade inte porositeten för processen med en laserstråle, men för dubbelstråleprocesserna kan svetsparametrarna påverka mängden porer. Det visade sig att en svets utförd med två strålar minskade mängden porer och att storleken och fördelningen av sekundärfaspartiklarna gynnas av behandlingen. Prover som rengjordes före svetsning hade ökad porositet, men icke-rengjorda prover innehöll mer oxidinneslutningar. Resultaten indikerar att en dubbelstråleprocess kan minska porositeten då AM50-legeringen lasersvetsas