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1、第37卷第2期电焊机Vol.37No.22007年2月ElectricWeldingMachineFeb.2007镁合金TIG焊工艺12李日娟,郝宁宁(1.重庆大学,重庆400044;2.重庆宗申集团,重庆400039)摘要:分析了镁合金的焊接特点和焊接性,指出了目前镁合金熔化焊接时的难点。针对镁合金的TIG焊方法,从焊缝组织、极性选择、氩气流量以及工艺参数、缺陷修复等方面做了全面阐述。指出了镁合金TIG焊的不足之处和研究重点。关键词:镁合金;TIG;工艺参数;力学性能中图分类号:TG457.1文献标识码:B文章
2、编号:1001-2303(2007)02-0070-04ProcessofTIGweldingonmagnesiumalloy12LIRi-juan,HAONing-ning(1.ChongqingUniversity,Chongqing400044,China;2.TheGroupofZongshen,Chongqing400039,China)Abstract:Inthispapertheweldabilityofmagnesiumwasanalyzed.Themainproblemsinmagnesiuma
3、lloyweldingwereanalyzed,astudywasmadeontheinfluenceoftheparameterstungstenarcweldingonthemechanicalproperties.ThekeystudyandinsufficiencywerepointedaboutTIGweldingonmagnesiumalloy.Keywords:magnesiumalloy;TIG;processparameters;mechanicalproperties[2]0前言现象,尤其是热
4、影响区更为严重。A.Muntiz等人研究了TIG焊焊接AZ91D板材的组织和力学性能,镁合金具有比强度高、比模量高,减震衰减系发现L形试样(沿着焊缝长度在焊缝上取样)的屈数大、易回收、资源丰富等优点,被誉为21世纪最[1]服强度、拉伸强度和伸长率比铸态母材高,T形试有发展前景的“绿色”工程材料。目前主要应用在样(垂直于焊缝)的拉伸强度和伸长率较低,如表1汽车、航天等行业,可以有效地减轻结构质量。当前所示。主要以压铸成型为主,由于压铸工艺自身的特点,表1AZ91D镁合金TIG焊的力学性能决定了工件尺寸不可能做得很大
5、,极大地限制了镁试样强度σ/MPa伸长率δ/%合金的应用范围。如能采用合理的焊接工艺,可以加屈服拉伸均匀变形阶段全过程工出尺寸更大、结构更复杂的零件。但是镁合金又具加工态971652.5无有线膨胀系数大、熔点低、导热率大等特点,在焊接铸态无气孔105±5201±104.0±0.34.4±0.3过程中会出现氧化燃烧、气孔、裂纹、热影响区宽和铸态有气孔90±2090±2000TIG焊T形105±5131±100.7±0.10焊后变形大等问题,难以获得与母材性能相匹配的TIG焊L形125±5235±157.2±0.57
6、.3焊接接头。在此通过分析镁合金的焊接特点和焊接断口分析表明:裂纹总是发生在热影响区的晶性,讨论镁合金钨极氩弧焊工艺(TIG)的要点。界处,低熔点共晶β-Mg17Al12相连续分布在过热区1镁合金焊接特点和焊接性分析晶界上。热影响区的晶粒粗大,已成为导致镁合金TIG[3]1.1粗晶焊接头力学性能下降的主要原因。镁的热导率高,焊接时常采用大功率焊接热1.2氧化与蒸发源。因而焊缝及热影响区金属易产生过热、晶粒长大镁易与氧结合,在镁合金表面生成MgO薄膜,该薄膜会阻碍焊缝成形。在焊接高温下,镁易剧烈氧收稿日期:2006
7、-10-24化和蒸发(沸点1100℃),镁的蒸发使焊缝中相对作者简介:李日娟(1976—),男,陕西长安人,硕士,主要从事轻金属材料加工方面的研究工作。贫镁而富铝和其他元素,造成二次相增多,使焊缝·70·ElectricWeldingMachine生产与应用李日娟等:镁合金TIG焊工艺第2期硬度提高,力学性能下降。MgO熔点高,密度大,在熔出,从而形成气孔。池中易形成细小片状的固态夹杂,且MgO较松散,容易吸收水分,导致焊缝中氢气孔严重。镁合金TIG焊大多采用交流焊,电弧会自动寻找逸出功较小的MgO,造成阴极斑点
8、漂移,使电弧不稳定,也会使焊缝熔合线不规则,易造成应力集中。1.3裂纹与热应力镁及镁合金热膨胀系数较大,大约是钢的2倍,铝的1.2倍,在形成焊接熔池时,镁液膨胀会受到压缩应力,当熔池凝固时,由于体积收缩,会受到拉伸应力。镁合金是典型的共晶合金,易与一些合金元素形成低熔点共晶。Mg-Al二元合金相图富镁部分图2氢在纯镁中的溶解度相图如图1所示。2镁合金的TIG焊工艺镁及其合
