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鎂合金焊接性能的介紹

更新日期:2017-09-09
摘要:

鎂合金焊接工藝在焊接行業中是一種很常見但又較復雜的一門技術,一般來說,鎢極惰性氣體維護電弧焊(GTAW ΠTIG)和熔化極惰性氣體維護電弧焊(GMAW Π MIG)是鎂合金常用的焊接辦法。

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鎂合金焊接工藝在焊接行業中是一種很常見但又較復雜的一門技術,一般來說,鎢極惰性氣體維護電弧焊(GTAW ΠTIG)和熔化極惰性氣體維護電弧焊(GMAW Π MIG)是鎂合金常用的焊接辦法。此外鎂合金還能夠采用電阻點焊(RSW)、沖突焊(FW)、拌和沖突焊(FSW)、激光焊(LBW)、電子束焊(EBW)等工藝進行焊接。因為鎂的比熱容和熔化潛熱小,因此焊接時要求的輸入熱量少而焊接速度高。大多數情況下,鎂合金件可采用熔化焊,如電弧焊、激光焊、電子束焊和氣焊等辦法進行焊接。下面請看鎂合金焊接性能的介紹,希望對大家有所幫助!

 

因為鎂合金具有密度和熔點低,熱導率、電導率及熱膨脹系數大,化學活性強,易氧化且氧化物的熔點高級特色,所以鎂合金的焊接有必要處理以下一系列問題:

 

1、粗晶

 

鎂的熔點低,熱導率高,焊接時需采用大功率的焊接熱源,焊縫及近縫區易發生過熱、晶粒長大、結晶偏析等現象,降低了接頭功能。

 

2、氧化與蒸騰

 

鎂的氧化性極強,易同氧結合,在焊接進程中易構成MgO,MgO熔點高(2500℃),密度大(3.2gΠcm-3),易在焊縫中構成細小片狀固態夾渣,不只嚴峻阻止焊縫成形,也降低焊縫功能。鎂在焊接高溫下,還易與空氣中的氮化合生成鎂的氮化物,氮化鎂夾渣也會導致焊縫金屬的塑性下降,使接頭功能變壞。鎂的沸點不高(1100℃),在電弧高溫下很易蒸騰。

 

3、薄件的燒穿與陷落

 

在焊接薄件時,因為鎂合金熔點較低,而氧化鎂的熔點很高,兩者不易熔合,焊接操作時難以調查焊縫的熔化進程。溫度升高,熔池的顏色也沒有明顯改變,極易發生燒穿和陷落現象。

 

4、熱應力和裂紋

 

鎂及鎂合金熱膨脹系數較大,約為鋼的2倍,鋁的1.2倍,在焊接進程中易引起較大的焊接應力與變形。鎂易與一些合金元素(如 Cu、Al、Ni 等)構成低熔點共晶體(如Mg-Cu共晶點溫度為480℃,Mg-Al共晶點溫度為430℃,Mg-Ni共晶點溫度為508℃),脆性溫度區間較寬,易構成熱裂紋。經研討發現,當w(Zn)>1%時會提高熱脆性,并可能導致焊接裂紋。在鎂中加入w(Al)≤10%,可細化焊縫晶粒,改進焊接性。含少數Th的鎂合金具有杰出的焊接性,無裂紋傾向。

 

5、氣孔

 

焊鎂時易發生氫氣孔,氫在鎂中的溶解度也是隨溫度的下降而急劇減小。

 

6、鎂及其合金在空氣環境下焊接時易氧化焚燒,熔焊時需用惰性氣體或焊劑維護。

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