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1、122材料导报2006年8月第20卷第8期镁合金焊接技术的研究进展及应用孙德新,孙大千,李金宝,李明高,殷世强(吉林大学材料科学与工程学院,长春130025)摘要镁合金有很多优异的性能,在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景,而镁合金的焊接技术是制约其发展的关键技术之一。简述了镁合金的性能及应用,着重讨论了镁合金钨极氩弧焊、激光焊、电子束焊、激光-TIG复合焊、搅拌摩擦焊、电阻点焊的焊接特点,综述了镁合金焊接技术的研究进展和应用。关键词镁合金焊接技术应用ResearchProgressa
2、ndApplicationofWeldingTechnologyofMagnesiumAlloysSUNDexin,SUNDaqian,LIJinbao,LIMinggao,YINShiqiang(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,JilinUniversity,Changchun130025)AbstractMagnesiumalloyshaveawideapplicationprospectinaerospacetransportation,electronicengin
3、eer-ingandotherindustriesduetotheirmultipleexcellentproperties.Theweldingtechnologyofmagnesiumalloysisakeytotheirapplicationinengineering.Theresearchstatusoftheweldingtechnologyofmagnesiumalloysisintroducedinthisreview,andtheemphasesareplacedonthecharacteristicsof
4、gastungstenarcwelding,laserwelding,electronbeamwelding,laser-TIGwelding,frictionstirweldingandresistancespotwelding,etc.Thefuturedirectionsofre-searchofmagnesiumalloysarepointedout.Keywordsmagnesiumalloy,weldingtechnology,application(3)镁合金具有良好的抗冲击性,是塑料的20倍;拥有优良
5、0前言的尺寸稳定性与良好的能量吸震性(在20MPa应力水平下镁合随着机械制造、航空航天、汽车工业的发展以及石油化工、金AZ91D的衰减系数为20%,而铝合金A380只有1%),是制电信、原子能及空间技术等新型工业的崛起,镁及镁合金的需求造抗震零件的好材料,对于用作设备机壳减少噪音传递、提高防量日益增加,成为国民经济发展的重要基础原材料之一,在国民冲击与防凹陷损坏十分有利。经济中占有重要的地位,是当今材料科学研究的重点方向之(4)镁合金的传热和热膨胀系数较大,弹性模量在常用金属[1,2]一。镁合金是目前应用最广泛的合金,是
6、理想的环保、节能中是最低的。材料,符合可持续发展的要求,被誉为21世纪绿色工程金属结(5)镁合金具有良好的可回收性能,使镁合金比许多塑胶材[3,4]构材料,并将成为21世纪重要的商用轻质材料。随着对镁料更具有吸引力。塑料类零件废弃时不利于环境保护,镁合金合金的进一步研究和在各个领域中更加广泛的应用,开展镁合废料回收利用率高达85%以上。这种可再生利用的特性能够金焊接技术的研究工作显得尤为重要和迫切,提高镁合金的焊达到汽车节能、降低成本、可持续发展、减少排放、容易回收等目接性、获得优质焊接接头是进一步拓宽镁合金应用范围的重要
7、的。条件。(6)镁合金是常用金属中容易加工的材料,具有比铝合金及钢的切削阻力小、机械加工速度快、刀具使用寿命长等优点。1镁合金的性能及应用现状(7)镁合金还具有良好的焊接性能,焊接接头的强度约为其1.1镁合金的性能自身强度的95%,可以制造复杂结构零件。镁合金是一种能够满足各种行业需求、发展前景可观的轻1.2镁合金的应用[5~9]质材料,与铝和钢相比,镁合金材料具有以下特点:镁合金由于具有优异的性能而成为备受关注的新型材料。(1)镁合金作为一种轻质金属结构材料,其密度仅为迄今为止,镁合金在汽车行业、电子设备、航空航天
8、、自行车及日31700kg/m,是铝合金的2/3,钢的1/4,因此结构件的轻量化,常生活等方面都得到了广泛的应用,具体如下:采用镁合金较合适。(1)镁合金产品广泛应用于汽车始于20世纪90年代,目(2)镁合金的比强度和比刚度都高于铝合金和钢,在不降低前,汽车工业中镁合金用量较大的国家和地区主要有北美、日
