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，鎂合金焊接的方法主要有：

1、電弧焊

鎂和氧(yang)(yang)的親(qin)和力大，且空氣(qi)(qi)中的N2和CO2也容易與(yu)鎂反應生成氮化(hua)物、碳化(hua)物而導(dao)致接頭力學性能下(xia)降，因而傳(chuan)統的無(wu)氣(qi)(qi)體(ti)保(bao)護(hu)電弧(hu)(hu)焊(han)不適合焊(han)接鎂合金(jin)(jin)(jin)。為了保(bao)證焊(han)縫質量，焊(han)接鎂合金(jin)(jin)(jin)時必須采用(yong)氬(ya)氣(qi)(qi)等惰性氣(qi)(qi)體(ti)保(bao)護(hu)，避免熔池與(yu)空氣(qi)(qi)（尤其是氧(yang)(yang)）接觸。鎢極氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)和熔化(hua)極氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)是用(yong)于(yu)鎂合金(jin)(jin)(jin)焊(han)接的主要(yao)電弧(hu)(hu)焊(han)方法(fa)。

（1）鎂合金鎢極氬弧焊

鎢極(ji)(ji)氬弧焊(han)(han)(han)是(shi)焊(han)(han)(han)接鎂(mei)合(he)金最(zui)常用(yong)(yong)的(de)焊(han)(han)(han)接方法，它是(shi)在惰性氣體的(de)保護下，利(li)用(yong)(yong)電弧熱(re)熔化(hua)母材和填充金屬。直流電源焊(han)(han)(han)接時要采用(yong)(yong)反極(ji)(ji)性接法，以(yi)便利(li)用(yong)(yong)陰極(ji)(ji)霧化(hua)作用(yong)(yong)破壞、除去母材表面上的(de)氧(yang)化(hua)膜(mo)，減少或避免(mian)焊(han)(han)(han)縫中的(de)氧(yang)化(hua)物(wu)夾雜。氬弧焊(han)(han)(han)的(de)熱(re)影響區尺寸及(ji)變形比較小(xiao)，焊(han)(han)(han)縫的(de)力學性能(neng)和耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)也比較高。

（2）熔化極氬弧焊

與鎢極氬弧焊相比，熔(rong)化(hua)極氬弧焊焊接速度(du)快，生產(chan)率(lv)高(gao)(gao)，全自動焊速度(du)高(gao)(gao)，不(bu)過由于熔(rong)融鎂的表(biao)面張力小，電極絲前端的熔(rong)滴(di)難以脫離且焊接電流過高(gao)(gao)時熔(rong)滴(di)爆(bao)炸蒸發造成飛濺(jian)。

（3）等離子弧焊

等離(li)子(zi)弧(hu)是一種受(shou)到約束的(de)(de)(de)非自由電弧(hu)，也稱壓縮電弧(hu)，其溫度(du)(du)和能(neng)量(liang)密度(du)(du)都顯(xian)著高(gao)于普通電弧(hu)的(de)(de)(de)，穿透力(li)較強，適合(he)于厚板與(yu)弧(hu)長要求較大的(de)(de)(de)場合(he)。采用(yong)等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)焊(han)接(jie)鎂(mei)合(he)金時，可以在背面(mian)無墊板的(de)(de)(de)情況下(xia)實(shi)現厚板對接(jie)的(de)(de)(de)一次全焊(han)透，且焊(han)縫表(biao)面(mian)光滑，表(biao)現出良好的(de)(de)(de)疲勞力(li)學性能(neng)。有研究表(biao)明鎂(mei)合(he)金變極性等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)的(de)(de)(de)可調焊(han)接(jie)參數區間比較窄，且參數變化(hua)的(de)(de)(de)影響較大。

2、氣焊

氣焊(han)(han)(han)的(de)熱(re)源是火焰（氧(yang)和(he)(he)燃(ran)氣混合(he)燃(ran)燒形(xing)成(cheng)），熱(re)量不(bu)集中(zhong)，焊(han)(han)(han)件(jian)被加熱(re)區(qu)較(jiao)寬，容易(yi)在(zai)接(jie)(jie)頭區(qu)導(dao)致較(jiao)大(da)的(de)收縮應力，形(xing)成(cheng)裂(lie)紋等缺陷。同時(shi)殘留在(zai)焊(han)(han)(han)縫中(zhong)的(de)助(zhu)焊(han)(han)(han)劑(ji)容易(yi)產生夾渣和(he)(he)發生腐蝕(shi)，因而氣焊(han)(han)(han)主要用(yong)于沒有合(he)適(shi)熔焊(han)(han)(han)設備的(de)現場或不(bu)太重要的(de)薄板構件(jian)以(yi)及(ji)鑄件(jian)的(de)焊(han)(han)(han)補。鎂(mei)及(ji)鎂(mei)合(he)金氣焊(han)(han)(han)可(ke)選用(yong)QJ401助(zhu)焊(han)(han)(han)劑(ji)，試(shi)驗(yan)表明，該熔劑(ji)工藝(yi)性尚好，但對(dui)鎂(mei)的(de)腐蝕(shi)性強(qiang)，焊(han)(han)(han)后應徹底清理干凈。厚(hou)度小(xiao)于3mm的(de)鎂(mei)合(he)金件(jian)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，氣焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)炬和(he)(he)焊(han)(han)(han)絲應作(zuo)縱(zong)向運動，不(bu)宜采用(yong)橫向擺(bai)動。焊(han)(han)(han)件(jian)厚(hou)度較(jiao)大(da)時(shi)，允許氣焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)炬和(he)(he)焊(han)(han)(han)絲略作(zuo)橫向擺(bai)動。

3、高能束焊

（1）電子束焊

電(dian)(dian)子(zi)束(shu)的(de)(de)(de)能(neng)量密度高(gao)，穿透力很強，具有焊(han)(han)(han)接(jie)速度快，熱(re)輸入少，焊(han)(han)(han)道(dao)(dao)寬度及熱(re)影(ying)響區(qu)窄，焊(han)(han)(han)道(dao)(dao)熔深大，變形小(xiao)，焊(han)(han)(han)縫純潔度高(gao)等優點(dian)。焊(han)(han)(han)接(jie)鎂合金(jin)時在(zai)(zai)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)下方會(hui)立刻產生鎂蒸氣(qi)(qi)，熔融金(jin)屬隨(sui)即進入所產生的(de)(de)(de)小(xiao)孔中。由于鎂合金(jin)的(de)(de)(de)熔點(dian)低、蒸氣(qi)(qi)壓高(gao)，因(yin)而所生成(cheng)的(de)(de)(de)小(xiao)孔也比其(qi)他的(de)(de)(de)金(jin)屬要(yao)大，容易在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)縫根部形成(cheng)氣(qi)(qi)孔，因(yin)此要(yao)求有一套精確的(de)(de)(de)操作工藝(yi)以防止氣(qi)(qi)孔與過熱(re)。焊(han)(han)(han)接(jie)過程中電(dian)(dian)子(zi)束(shu)的(de)(de)(de)周向擺動和聚焦點(dian)位(wei)置的(de)(de)(de)調節有利(li)于消(xiao)除氣(qi)(qi)孔，獲得優質焊(han)(han)(han)縫。

（2）激光焊

激(ji)(ji)(ji)光(guang)焊(han)(han)(han)(han)是利用高(gao)能量(liang)密(mi)度(du)激(ji)(ji)(ji)光(guang)束作為熱源進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)一種高(gao)效精密(mi)加(jia)工(gong)(gong)(gong)方(fang)法(fa)。與其他熔(rong)(rong)焊(han)(han)(han)(han)方(fang)法(fa)相比，激(ji)(ji)(ji)光(guang)焊(han)(han)(han)(han)具有能量(liang)密(mi)度(du)高(gao)，熱輸入少，接(jie)(jie)頭區(qu)殘余應力(li)和變形小(xiao)，熔(rong)(rong)化區(qu)和熱影響區(qu)窄(zhai)，熔(rong)(rong)深大、焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織細小(xiao)、接(jie)(jie)頭性能好(hao)等優點。此外激(ji)(ji)(ji)光(guang)焊(han)(han)(han)(han)不(bu)需要真空條件(jian)，保(bao)護氣體種類及壓力(li)范圍可(ke)(ke)(ke)方(fang)便選擇，可(ke)(ke)(ke)借助偏(pian)轉(zhuan)棱鏡或光(guang)導纖維將激(ji)(ji)(ji)光(guang)束引導到(dao)難以(yi)接(jie)(jie)近的(de)部(bu)位進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)、操作靈活，可(ke)(ke)(ke)穿過透明材(cai)料(liao)聚焦焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)等，這些都是電子束焊(han)(han)(han)(han)難以(yi)具備的(de)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)束可(ke)(ke)(ke)靈活控制，易于實(shi)現(xian)工(gong)(gong)(gong)件(jian)的(de)三維自動化焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。研(yan)究(jiu)表明變形鎂合(he)金的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)強度(du)可(ke)(ke)(ke)與母材(cai)的(de)相近，通過選用適當的(de)工(gong)(gong)(gong)藝參數(shu)可(ke)(ke)(ke)避免氣孔與咬邊(bian)的(de)產(chan)生。

4、壓力焊

壓力焊(han)是利(li)用(yong)摩擦(ca)、加壓和熱擴散(san)等物理作用(yong)克服兩個連接(jie)表面的粗糙度，并(bing)除(chu)去（擠(ji)走）氧化膜(mo)及其他污(wu)染物，使兩個連接(jie)表面上(shang)的原子(zi)相互接(jie)近到晶格距離，從而實現固態連接(jie)。

（1）電阻點焊

鎂(mei)(mei)合金薄(bo)板(ban)(ban)和擠壓件都可以采(cai)用(yong)(yong)常規的(de)(de)電(dian)阻(zu)焊(han)(han)，如(ru)縫焊(han)(han)、點焊(han)(han)和閃光對焊(han)(han)進行焊(han)(han)接(jie)，其(qi)中點焊(han)(han)最常用(yong)(yong)。電(dian)阻(zu)點焊(han)(han)一般用(yong)(yong)于承(cheng)受低載荷的(de)(de)工(gong)件焊(han)(han)接(jie)，如(ru)某些鎂(mei)(mei)合金框架(jia)、儀表艙、隔(ge)板(ban)(ban)等常采(cai)用(yong)(yong)電(dian)阻(zu)點焊(han)(han)。只(zhi)要焊(han)(han)機功(gong)率能保(bao)證(zheng)瞬時(shi)快速(su)加熱(re)，直(zhi)流脈沖點焊(han)(han)機及一般的(de)(de)交(jiao)流點焊(han)(han)機均可適用(yong)(yong)于鎂(mei)(mei)合金的(de)(de)點焊(han)(han)。

（2）摩擦焊

鑄造(zao)鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)特別是(shi)壓鑄鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)應用(yong)(yong)比較廣泛。然而(er)，殘留很多微氣孔是(shi)壓鑄合(he)金(jin)產品(pin)存在(zai)的(de)(de)致命(ming)問題，這些氣孔因受熱(re)而(er)出(chu)現聚(ju)焦長(chang)大(da)，嚴重地影響了(le)合(he)金(jin)的(de)(de)力(li)學性(xing)能。因此這類鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)的(de)(de)熔(rong)化焊(han)通(tong)常難以獲得理想的(de)(de)焊(han)縫。于是(shi)，鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)的(de)(de)摩擦焊(han)成為了(le)關注熱(re)點之一。摩擦焊(han)是(shi)在(zai)外力(li)驅動下，利用(yong)(yong)焊(han)件接(jie)觸(chu)面之間(jian)的(de)(de)相對摩擦運動產生熱(re)量(liang)，使接(jie)觸(chu)面及其附近區域的(de)(de)金(jin)屬達到粘塑性(xing)狀態并產生適(shi)當的(de)(de)宏觀塑性(xing)變形，然后通(tong)過兩側材料間(jian)的(de)(de)相互(hu)擴散(san)和動態再結(jie)晶而(er)完成焊(han)接(jie)。

（3）釬焊

鎂(mei)合(he)(he)金(jin)的釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)工藝與鋁合(he)(he)金(jin)相似。可采用(yong)(yong)(yong)(yong)火焰釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)、爐中釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)及浸(jin)漬釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)等方法，其中以(yi)浸(jin)漬釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)應用(yong)(yong)(yong)(yong)最為廣泛(fan)。釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)時(shi)所用(yong)(yong)(yong)(yong)釬(han)(han)(han)(han)(han)料一般都是鎂(mei)基(ji)合(he)(he)金(jin)組分，如Mg2Al2Zn釬(han)(han)(han)(han)(han)料，適配釬(han)(han)(han)(han)(han)劑為氯化(hua)物和(he)氟化(hua)物的混合(he)(he)粉末。無(wu)鍍(du)層鎂(mei)合(he)(he)金(jin)的釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)工藝一般僅(jin)限于硬釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)，因為還沒有(you)找(zhao)到合(he)(he)適的去膜及界面(mian)(mian)活化(hua)軟釬(han)(han)(han)(han)(han)劑。因此(ci)，對于無(wu)鍍(du)層鎂(mei)合(he)(he)金(jin)的無(wu)釬(han)(han)(han)(han)(han)劑軟釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)僅(jin)限于焊(han)(han)接角接頭和(he)填補(bu)變形件及鑄(zhu)件噴涂前(qian)的非關(guan)鍵面(mian)(mian)上(shang)的表面(mian)(mian)缺(que)陷。而帶(dai)有(you)鍍(du)層的鎂(mei)合(he)(he)金(jin)可以(yi)采用(yong)(yong)(yong)(yong)常用(yong)(yong)(yong)(yong)的軟釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)技術。

二、鎂合金焊接性問題主要有哪些

鎂(mei)合(he)(he)金(jin)的(de)性能與(yu)其他材料(liao)相比具有顯著特點(dian)，焊接性較為特殊。由于鎂(mei)合(he)(he)金(jin)密度低、熔(rong)點(dian)低、熱(re)導率和電(dian)導率大、熱(re)膨脹(zhang)系數大、化(hua)學(xue)活(huo)潑性很強、易氧化(hua)且氧化(hua)物的(de)熔(rong)點(dian)很高，因(yin)此，鎂(mei)合(he)(he)金(jin)在焊接過程中(zhong)會產(chan)生一(yi)系列困難，主要表現(xian)在：

1、氧化和蒸發

由于鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)性(xing)極強，在(zai)焊(han)接(jie)過程中(zhong)(zhong)易形(xing)成氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)（MgO），MgO熔(rong)點高（2500℃）、密度大(da)（3.2g/cm3），易在(zai)焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)形(xing)成夾雜(za)，降(jiang)低了焊(han)縫(feng)性(xing)能。在(zai)高溫(wen)下，鎂(mei)(mei)還容易和空氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)氮發生(sheng)化(hua)學(xue)反應生(sheng)成鎂(mei)(mei)的(de)氮化(hua)物，弱(ruo)化(hua)接(jie)頭(tou)的(de)性(xing)能。鎂(mei)(mei)的(de)沸點不(bu)高，這將導(dao)致在(zai)電弧高溫(wen)下很容易蒸發。

2、晶粒粗大

由于熱(re)(re)導(dao)率大，故焊(han)接鎂合金時要用大功率熱(re)(re)源、高速焊(han)接，易造成焊(han)縫(feng)和(he)近焊(han)縫(feng)區金屬過熱(re)(re)和(he)晶粒長大。

3、熱應力

鎂合(he)金熱膨脹系數(shu)較(jiao)大(da)，約為鋁的(de)1～2倍(bei)，在焊接過程中易產(chan)生(sheng)大(da)的(de)焊接變形，引(yin)起較(jiao)大(da)的(de)殘余應(ying)力。

4、焊縫金屬下塌

由于鎂的表面張力比鋁小(xiao)，焊(han)接(jie)時(shi)很(hen)容易產(chan)生焊(han)縫金屬下塌(ta)，影響(xiang)焊(han)縫成(cheng)形質量(liang)。

5、氣孔

與焊接鋁合金相似，鎂合金焊(han)接時易產生氫氣孔(kong)。氫在鎂(mei)中的(de)溶解(jie)度隨溫度的(de)降低(di)而(er)減(jian)小，而(er)且鎂(mei)的(de)密度比鋁小，氣體不易逸出，在焊(han)縫凝(ning)固過程中會形成氣孔(kong)。

6、熱裂紋

鎂合(he)金易與其他金屬形成低熔點共(gong)晶(jing)組織(zhi)，在(zai)焊(han)接(jie)接(jie)頭中(zhong)易形成結晶(jing)裂紋。當接(jie)頭處(chu)溫度過(guo)高時(shi)，接(jie)頭組織(zhi)中(zhong)的低熔點化合(he)物(wu)在(zai)晶(jing)界(jie)處(chu)會(hui)熔化出現空穴，或產生晶(jing)界(jie)氧化等，即所謂的“過(guo)燒”現象。

此(ci)外(wai)，鎂及鎂合金易燃(ran)燒，所以(yi)在熔化(hua)焊(han)接時需要惰性氣體或焊(han)劑的(de)保護。