一、鎂合金怎么焊接

鎂合金是一種輕質高強的材料，應用廣泛，使用鎂合金材料時，通常需要進行焊接，鎂合金焊接的方法(fa)主要(yao)有：

1、電弧焊

鎂(mei)和氧的(de)親和力(li)(li)大，且(qie)空(kong)氣(qi)中的(de)N2和CO2也容易與(yu)鎂(mei)反(fan)應(ying)生成氮化物(wu)(wu)、碳化物(wu)(wu)而導致接(jie)(jie)頭力(li)(li)學性(xing)能(neng)下降，因而傳統的(de)無氣(qi)體保護(hu)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)不適合焊(han)(han)接(jie)(jie)鎂(mei)合金(jin)(jin)。為了保證焊(han)(han)縫質量，焊(han)(han)接(jie)(jie)鎂(mei)合金(jin)(jin)時必須采用氬(ya)氣(qi)等惰(duo)性(xing)氣(qi)體保護(hu)，避(bi)免熔池與(yu)空(kong)氣(qi)（尤(you)其是氧）接(jie)(jie)觸(chu)。鎢極氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)和熔化極氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)是用于鎂(mei)合金(jin)(jin)焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)主要電弧(hu)(hu)焊(han)(han)方(fang)法。

（1）鎂合金鎢極氬弧焊

鎢(wu)極(ji)氬弧焊是(shi)(shi)焊接(jie)(jie)鎂合金最常(chang)用(yong)的(de)焊接(jie)(jie)方法(fa)，它是(shi)(shi)在惰性(xing)氣(qi)體的(de)保護下，利用(yong)電弧熱熔化(hua)母材(cai)和填(tian)充金屬。直(zhi)流電源焊接(jie)(jie)時要采用(yong)反極(ji)性(xing)接(jie)(jie)法(fa)，以便利用(yong)陰(yin)極(ji)霧化(hua)作用(yong)破(po)壞、除去(qu)母材(cai)表面上(shang)的(de)氧化(hua)膜(mo)，減少或(huo)避免(mian)焊縫中的(de)氧化(hua)物夾雜。氬弧焊的(de)熱影響區尺寸及變形比較(jiao)小(xiao)，焊縫的(de)力(li)學性(xing)能(neng)(neng)和耐腐蝕性(xing)能(neng)(neng)也比較(jiao)高(gao)。

（2）熔化極氬弧焊

與鎢極氬弧(hu)焊(han)相比，熔化極氬弧(hu)焊(han)焊(han)接(jie)速度快，生產(chan)率高，全自動焊(han)速度高，不過(guo)由(you)于(yu)熔融(rong)鎂的表面(mian)張力小，電(dian)(dian)極絲前端的熔滴(di)(di)難以(yi)脫離且焊(han)接(jie)電(dian)(dian)流過(guo)高時(shi)熔滴(di)(di)爆炸蒸發造成(cheng)飛濺。

（3）等離子弧焊

等(deng)離子弧(hu)(hu)是一種受到約束的(de)(de)非(fei)自(zi)由電弧(hu)(hu)，也(ye)稱壓縮電弧(hu)(hu)，其溫度(du)和能(neng)量密度(du)都顯著高于普通電弧(hu)(hu)的(de)(de)，穿透(tou)力(li)較(jiao)強，適合于厚(hou)板(ban)(ban)與弧(hu)(hu)長要求較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)場合。采用等(deng)離子弧(hu)(hu)焊(han)焊(han)接鎂合金時，可以(yi)在背面無墊(dian)板(ban)(ban)的(de)(de)情況(kuang)下實(shi)現厚(hou)板(ban)(ban)對接的(de)(de)一次全焊(han)透(tou)，且焊(han)縫表面光滑，表現出良好的(de)(de)疲勞力(li)學性能(neng)。有研究表明鎂合金變極性等(deng)離子弧(hu)(hu)焊(han)的(de)(de)可調焊(han)接參(can)數(shu)區間比較(jiao)窄(zhai)，且參(can)數(shu)變化的(de)(de)影響較(jiao)大(da)(da)。

2、氣焊

氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)熱(re)(re)(re)源是(shi)火焰(yan)（氧和(he)(he)燃(ran)氣(qi)(qi)混合燃(ran)燒形成(cheng)），熱(re)(re)(re)量(liang)不集中(zhong)，焊(han)(han)(han)(han)件(jian)被加熱(re)(re)(re)區(qu)較(jiao)(jiao)寬(kuan)，容易(yi)在接(jie)頭區(qu)導致較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)收縮(suo)應力，形成(cheng)裂紋等缺陷(xian)。同時(shi)殘留(liu)在焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)的(de)(de)助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)容易(yi)產生(sheng)夾渣(zha)和(he)(he)發生(sheng)腐蝕，因(yin)而(er)氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)主要用于(yu)沒有合適(shi)熔焊(han)(han)(han)(han)設(she)備的(de)(de)現場或(huo)不太重(zhong)要的(de)(de)薄板構(gou)件(jian)以及鑄件(jian)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)補(bu)。鎂(mei)及鎂(mei)合金氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)可選用QJ401助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)，試驗表明，該熔劑(ji)工藝性(xing)尚好，但對鎂(mei)的(de)(de)腐蝕性(xing)強(qiang)，焊(han)(han)(han)(han)后(hou)應徹底(di)清理干(gan)凈。厚(hou)度(du)小于(yu)3mm的(de)(de)鎂(mei)合金件(jian)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)炬(ju)和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)應作縱(zong)向運動(dong)(dong)，不宜采(cai)用橫(heng)向擺(bai)動(dong)(dong)。焊(han)(han)(han)(han)件(jian)厚(hou)度(du)較(jiao)(jiao)大(da)時(shi)，允許氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)炬(ju)和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)略(lve)作橫(heng)向擺(bai)動(dong)(dong)。

3、高能束焊

（1）電子束焊

電子(zi)束的(de)(de)能量密(mi)度高，穿透力很強，具(ju)有(you)焊(han)(han)接速度快，熱輸入少，焊(han)(han)道(dao)寬(kuan)度及熱影響(xiang)區窄，焊(han)(han)道(dao)熔深(shen)大(da)，變形小(xiao)，焊(han)(han)縫(feng)純潔度高等優(you)(you)點。焊(han)(han)接鎂(mei)合金(jin)時在(zai)電子(zi)束下(xia)方會立刻產生(sheng)(sheng)鎂(mei)蒸氣，熔融金(jin)屬(shu)隨(sui)即進入所(suo)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)小(xiao)孔(kong)中(zhong)。由于(yu)鎂(mei)合金(jin)的(de)(de)熔點低、蒸氣壓高，因(yin)(yin)而所(suo)生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)(de)小(xiao)孔(kong)也比其他的(de)(de)金(jin)屬(shu)要(yao)大(da)，容易在(zai)焊(han)(han)縫(feng)根(gen)部(bu)形成(cheng)氣孔(kong)，因(yin)(yin)此(ci)要(yao)求有(you)一套精確的(de)(de)操作工藝以(yi)防止氣孔(kong)與過熱。焊(han)(han)接過程中(zhong)電子(zi)束的(de)(de)周向擺動和聚焦點位置的(de)(de)調節有(you)利(li)于(yu)消除氣孔(kong)，獲(huo)得優(you)(you)質焊(han)(han)縫(feng)。

（2）激光焊

激(ji)光焊(han)是利用高能(neng)(neng)(neng)量密(mi)度激(ji)光束(shu)作為熱(re)(re)源進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)的(de)一(yi)種(zhong)高效精密(mi)加工方法(fa)。與其他(ta)熔(rong)焊(han)方法(fa)相比，激(ji)光焊(han)具有能(neng)(neng)(neng)量密(mi)度高，熱(re)(re)輸入少，接(jie)頭(tou)區(qu)殘余應力和變形小，熔(rong)化(hua)區(qu)和熱(re)(re)影(ying)響區(qu)窄，熔(rong)深大(da)、焊(han)縫(feng)組(zu)織細小、接(jie)頭(tou)性能(neng)(neng)(neng)好等(deng)優點。此外激(ji)光焊(han)不需要(yao)真(zhen)空條件，保護氣體種(zhong)類及壓力范圍可(ke)(ke)方便選(xuan)(xuan)擇，可(ke)(ke)借助偏轉棱鏡(jing)或光導(dao)纖維將激(ji)光束(shu)引導(dao)到難以接(jie)近(jin)的(de)部位進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)、操作靈活(huo)(huo)，可(ke)(ke)穿過(guo)透(tou)明材(cai)料聚(ju)焦焊(han)接(jie)等(deng)，這些(xie)都是電子束(shu)焊(han)難以具備的(de)。激(ji)光束(shu)可(ke)(ke)靈活(huo)(huo)控制，易于實現工件的(de)三維自動化(hua)焊(han)接(jie)。研(yan)究表(biao)明變形鎂合金的(de)激(ji)光焊(han)焊(han)縫(feng)強度可(ke)(ke)與母材(cai)的(de)相近(jin)，通過(guo)選(xuan)(xuan)用適當(dang)的(de)工藝參數可(ke)(ke)避(bi)免(mian)氣孔(kong)與咬邊的(de)產生。

4、壓力焊

壓力(li)焊是利(li)用摩(mo)擦、加(jia)壓和熱擴散等物(wu)理作用克服兩個連(lian)接(jie)表面的(de)粗(cu)糙度，并除去（擠走）氧化(hua)膜(mo)及其他污染物(wu)，使兩個連(lian)接(jie)表面上的(de)原子(zi)相互接(jie)近到(dao)晶格距離，從而(er)實現固態連(lian)接(jie)。

（1）電阻點焊

鎂合(he)金(jin)薄板和(he)擠壓件都可以采用(yong)(yong)常規的(de)電阻(zu)(zu)焊(han)(han)，如縫焊(han)(han)、點(dian)(dian)焊(han)(han)和(he)閃光對焊(han)(han)進(jin)行焊(han)(han)接(jie)(jie)，其中(zhong)點(dian)(dian)焊(han)(han)最常用(yong)(yong)。電阻(zu)(zu)點(dian)(dian)焊(han)(han)一般(ban)用(yong)(yong)于承受低載(zai)荷的(de)工件焊(han)(han)接(jie)(jie)，如某(mou)些(xie)鎂合(he)金(jin)框架、儀表(biao)艙、隔板等常采用(yong)(yong)電阻(zu)(zu)點(dian)(dian)焊(han)(han)。只要焊(han)(han)機(ji)功率能保證(zheng)瞬時快(kuai)速加熱，直流脈沖點(dian)(dian)焊(han)(han)機(ji)及(ji)一般(ban)的(de)交流點(dian)(dian)焊(han)(han)機(ji)均可適(shi)用(yong)(yong)于鎂合(he)金(jin)的(de)點(dian)(dian)焊(han)(han)。

（2）摩擦焊

鑄造鎂合金(jin)(jin)特別(bie)是壓(ya)鑄鎂合金(jin)(jin)應用(yong)比較廣泛。然(ran)而，殘留很多微氣孔是壓(ya)鑄合金(jin)(jin)產(chan)品存在的(de)(de)致(zhi)命問題，這些氣孔因受熱(re)而出現聚焦長大(da)，嚴重地影響了合金(jin)(jin)的(de)(de)力學性(xing)能。因此這類鎂合金(jin)(jin)的(de)(de)熔(rong)化焊(han)通常(chang)難以獲得理想的(de)(de)焊(han)縫。于是，鎂合金(jin)(jin)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)焊(han)成(cheng)為(wei)了關注(zhu)熱(re)點之一。摩(mo)擦(ca)焊(han)是在外力驅動下，利用(yong)焊(han)件(jian)接觸面之間(jian)的(de)(de)相(xiang)對摩(mo)擦(ca)運動產(chan)生熱(re)量，使接觸面及其附(fu)近區域(yu)的(de)(de)金(jin)(jin)屬達(da)到粘塑性(xing)狀態并產(chan)生適當的(de)(de)宏(hong)觀(guan)塑性(xing)變(bian)形，然(ran)后通過兩側(ce)材料間(jian)的(de)(de)相(xiang)互(hu)擴散和動態再結晶而完成(cheng)焊(han)接。

（3）釬焊

鎂合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)工(gong)藝與(yu)鋁(lv)合金(jin)(jin)(jin)相(xiang)似(si)。可采(cai)用(yong)(yong)火焰釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)、爐中釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)及浸漬(zi)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)等(deng)方法，其(qi)中以浸漬(zi)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)應(ying)用(yong)(yong)最為(wei)廣泛。釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)時所(suo)用(yong)(yong)釬(han)(han)(han)(han)(han)料一(yi)(yi)般(ban)都(dou)是鎂基(ji)合金(jin)(jin)(jin)組分(fen)，如Mg2Al2Zn釬(han)(han)(han)(han)(han)料，適(shi)配(pei)釬(han)(han)(han)(han)(han)劑為(wei)氯化(hua)(hua)物(wu)和氟化(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)混(hun)合粉末。無鍍層鎂合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)工(gong)藝一(yi)(yi)般(ban)僅限(xian)(xian)于(yu)硬釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)，因為(wei)還沒有找(zhao)到(dao)合適(shi)的(de)(de)去膜及界(jie)面活化(hua)(hua)軟釬(han)(han)(han)(han)(han)劑。因此，對于(yu)無鍍層鎂合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)無釬(han)(han)(han)(han)(han)劑軟釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)僅限(xian)(xian)于(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)角接(jie)(jie)頭和填補(bu)變形件(jian)及鑄件(jian)噴涂前的(de)(de)非關鍵(jian)面上的(de)(de)表面缺陷。而帶有鍍層的(de)(de)鎂合金(jin)(jin)(jin)可以采(cai)用(yong)(yong)常用(yong)(yong)的(de)(de)軟釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)技術。

二、鎂合金焊接性問題主要有哪些

鎂(mei)(mei)合(he)金的性能(neng)與其他材料相比具有顯(xian)著(zhu)特點(dian)(dian)，焊接(jie)(jie)性較(jiao)為(wei)特殊(shu)。由于(yu)鎂(mei)(mei)合(he)金密度(du)低、熔點(dian)(dian)低、熱導率(lv)和電(dian)導率(lv)大、熱膨脹系(xi)數大、化學活(huo)潑(po)性很強、易氧(yang)化且氧(yang)化物的熔點(dian)(dian)很高，因此，鎂(mei)(mei)合(he)金在(zai)焊接(jie)(jie)過(guo)程中會產生一系(xi)列困(kun)難，主(zhu)要表現在(zai)：

1、氧化和蒸發

由于(yu)鎂的氧化(hua)性(xing)極強，在焊接(jie)過程(cheng)中(zhong)(zhong)易(yi)形(xing)成(cheng)氧化(hua)鎂（MgO），MgO熔點高(gao)（2500℃）、密(mi)度大(da)（3.2g/cm3），易(yi)在焊縫中(zhong)(zhong)形(xing)成(cheng)夾雜，降(jiang)低了焊縫性(xing)能(neng)。在高(gao)溫(wen)下(xia)，鎂還容易(yi)和空(kong)氣中(zhong)(zhong)的氮發(fa)生(sheng)(sheng)化(hua)學(xue)反應生(sheng)(sheng)成(cheng)鎂的氮化(hua)物，弱化(hua)接(jie)頭的性(xing)能(neng)。鎂的沸(fei)點不高(gao)，這將導致(zhi)在電弧高(gao)溫(wen)下(xia)很容易(yi)蒸發(fa)。

2、晶粒粗大

由于熱導率大(da)(da)，故焊(han)接鎂合金(jin)時要用(yong)大(da)(da)功率熱源(yuan)、高速(su)焊(han)接，易造成焊(han)縫和近焊(han)縫區金(jin)屬過熱和晶(jing)粒長大(da)(da)。

3、熱應力

鎂合金熱膨脹系(xi)數(shu)較大(da)，約為鋁(lv)的1～2倍，在焊(han)接過(guo)程中易產生大(da)的焊(han)接變形，引(yin)起較大(da)的殘余應力。

4、焊縫金屬下塌

由于鎂(mei)的(de)表面張力比(bi)鋁(lv)小，焊接時很容易(yi)產生焊縫(feng)金屬下(xia)塌，影響焊縫(feng)成形質(zhi)量。

5、氣孔

與焊接鋁合金相似，鎂合金焊接時(shi)易產生氫氣孔(kong)。氫在鎂中的溶解度(du)隨溫度(du)的降低而(er)減(jian)小，而(er)且鎂的密度(du)比鋁小，氣體不易逸出，在焊縫凝固(gu)過(guo)程(cheng)中會形成氣孔(kong)。

6、熱裂紋

鎂合金(jin)易與(yu)其他金(jin)屬形(xing)(xing)成(cheng)低熔(rong)點(dian)共(gong)晶(jing)組(zu)織(zhi)，在焊接接頭中(zhong)易形(xing)(xing)成(cheng)結晶(jing)裂紋(wen)。當接頭處溫度過高(gao)時，接頭組(zu)織(zhi)中(zhong)的(de)低熔(rong)點(dian)化合物在晶(jing)界處會(hui)熔(rong)化出(chu)現(xian)空(kong)穴(xue)，或(huo)產(chan)生晶(jing)界氧(yang)化等，即(ji)所(suo)謂的(de)“過燒”現(xian)象。

此外(wai)，鎂及鎂合金易(yi)燃燒，所以在熔化焊(han)接時(shi)需(xu)要惰(duo)性氣體或焊(han)劑的保護。