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(mei)(mei)(mei)和氧的(de)(de)親(qin)和力(li)大，且空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)N2和CO2也容易(yi)與(yu)鎂(mei)(mei)(mei)反應生成氮(dan)化物、碳化物而(er)導致接頭力(li)學(xue)性(xing)能下降(jiang)，因而(er)傳統的(de)(de)無氣(qi)體保護電弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)不適合焊(han)(han)(han)接鎂(mei)(mei)(mei)合金(jin)。為了保證焊(han)(han)(han)縫質量，焊(han)(han)(han)接鎂(mei)(mei)(mei)合金(jin)時必須采(cai)用氬氣(qi)等惰性(xing)氣(qi)體保護，避免熔(rong)池與(yu)空氣(qi)（尤(you)其(qi)是氧）接觸。鎢極氬弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)和熔(rong)化極氬弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)是用于(yu)鎂(mei)(mei)(mei)合金(jin)焊(han)(han)(han)接的(de)(de)主要(yao)電弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)方(fang)法。

（1）鎂合金鎢極氬弧焊

鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)是(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)鎂合金最常用(yong)的焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)，它是(shi)在(zai)惰性(xing)氣體的保護下，利(li)用(yong)電(dian)弧(hu)熱(re)熔(rong)化母材和填充金屬(shu)。直流電(dian)源焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)要(yao)采用(yong)反極性(xing)接(jie)(jie)法(fa)(fa)，以便利(li)用(yong)陰極霧化作用(yong)破壞、除去母材表面上的氧化膜，減(jian)少或避免焊(han)(han)縫中的氧化物夾(jia)雜。氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)的熱(re)影響區尺寸及變形比(bi)較(jiao)小，焊(han)(han)縫的力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)和耐腐蝕性(xing)能(neng)(neng)也(ye)比(bi)較(jiao)高。

（2）熔化極氬弧焊

與鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)相(xiang)比(bi)，熔(rong)(rong)化極(ji)氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)接速度快(kuai)，生(sheng)產率高，全自動焊(han)(han)速度高，不過(guo)由于熔(rong)(rong)融鎂(mei)的表面張力小，電極(ji)絲(si)前端的熔(rong)(rong)滴(di)難以脫離且焊(han)(han)接電流過(guo)高時(shi)熔(rong)(rong)滴(di)爆炸蒸發造成飛(fei)濺。

（3）等離子弧焊

等離子弧(hu)是一種(zhong)受到(dao)約束的(de)(de)(de)非自(zi)由(you)電(dian)弧(hu)，也稱(cheng)壓縮電(dian)弧(hu)，其溫(wen)度和能量密度都顯著高于普(pu)通電(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)，穿透力較強，適合(he)于厚板與弧(hu)長要求較大的(de)(de)(de)場(chang)合(he)。采用(yong)等離子弧(hu)焊(han)焊(han)接(jie)鎂合(he)金時，可以在背面(mian)無墊板的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)實現(xian)厚板對接(jie)的(de)(de)(de)一次全焊(han)透，且(qie)焊(han)縫表(biao)面(mian)光滑，表(biao)現(xian)出良好(hao)的(de)(de)(de)疲勞力學性(xing)能。有(you)研究表(biao)明鎂合(he)金變(bian)極性(xing)等離子弧(hu)焊(han)的(de)(de)(de)可調焊(han)接(jie)參(can)數區間比較窄，且(qie)參(can)數變(bian)化的(de)(de)(de)影響較大。

2、氣焊

氣(qi)(qi)焊的(de)(de)熱源是火焰(yan)（氧和(he)燃(ran)氣(qi)(qi)混合燃(ran)燒形成(cheng)），熱量(liang)不集中(zhong)，焊件(jian)(jian)被(bei)加(jia)熱區較(jiao)寬，容易(yi)在接(jie)頭區導致(zhi)較(jiao)大(da)的(de)(de)收縮應(ying)力，形成(cheng)裂紋等缺陷。同(tong)時殘留(liu)在焊縫中(zhong)的(de)(de)助(zhu)(zhu)焊劑容易(yi)產生(sheng)(sheng)夾渣和(he)發生(sheng)(sheng)腐蝕(shi)(shi)，因(yin)而(er)氣(qi)(qi)焊主要用于(yu)(yu)沒有合適熔(rong)焊設(she)備的(de)(de)現場或(huo)不太重要的(de)(de)薄板構(gou)件(jian)(jian)以及鑄件(jian)(jian)的(de)(de)焊補。鎂(mei)及鎂(mei)合金氣(qi)(qi)焊可選用QJ401助(zhu)(zhu)焊劑，試驗表(biao)明，該熔(rong)劑工藝(yi)性尚好，但(dan)對鎂(mei)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)性強，焊后應(ying)徹底清理干(gan)凈。厚(hou)(hou)度小于(yu)(yu)3mm的(de)(de)鎂(mei)合金件(jian)(jian)焊接(jie)時，氣(qi)(qi)焊焊炬(ju)和(he)焊絲應(ying)作縱向運動，不宜(yi)采(cai)用橫(heng)(heng)向擺動。焊件(jian)(jian)厚(hou)(hou)度較(jiao)大(da)時，允許氣(qi)(qi)焊焊炬(ju)和(he)焊絲略(lve)作橫(heng)(heng)向擺動。

3、高能束焊

（1）電子束焊

電(dian)子束的(de)(de)能量密度(du)(du)(du)高(gao)，穿透(tou)力很強(qiang)，具有焊(han)(han)(han)接速度(du)(du)(du)快(kuai)，熱(re)(re)輸入少，焊(han)(han)(han)道寬度(du)(du)(du)及熱(re)(re)影響區(qu)窄，焊(han)(han)(han)道熔(rong)深大(da)，變形(xing)小，焊(han)(han)(han)縫純潔(jie)度(du)(du)(du)高(gao)等優(you)(you)點(dian)。焊(han)(han)(han)接鎂(mei)合金時在電(dian)子束下方會(hui)立(li)刻產(chan)生鎂(mei)蒸氣(qi)(qi)，熔(rong)融金屬(shu)隨即(ji)進入所產(chan)生的(de)(de)小孔中。由于(yu)鎂(mei)合金的(de)(de)熔(rong)點(dian)低、蒸氣(qi)(qi)壓(ya)高(gao)，因而所生成的(de)(de)小孔也比其他的(de)(de)金屬(shu)要大(da)，容易在焊(han)(han)(han)縫根部形(xing)成氣(qi)(qi)孔，因此(ci)要求有一套(tao)精確(que)的(de)(de)操作(zuo)工藝(yi)以防止(zhi)氣(qi)(qi)孔與過熱(re)(re)。焊(han)(han)(han)接過程中電(dian)子束的(de)(de)周向擺動和聚(ju)焦點(dian)位(wei)置的(de)(de)調節有利于(yu)消(xiao)除氣(qi)(qi)孔，獲得優(you)(you)質(zhi)焊(han)(han)(han)縫。

（2）激光焊

激(ji)光(guang)焊(han)是利用高能量密度激(ji)光(guang)束作為熱源進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)一種高效精(jing)密加工方法。與其他熔焊(han)方法相(xiang)比，激(ji)光(guang)焊(han)具(ju)有能量密度高，熱輸入少，接(jie)(jie)(jie)頭(tou)區殘余(yu)應力和變形小(xiao)，熔化(hua)區和熱影(ying)響區窄(zhai)，熔深(shen)大、焊(han)縫(feng)組織細小(xiao)、接(jie)(jie)(jie)頭(tou)性能好(hao)等優點(dian)。此外激(ji)光(guang)焊(han)不需(xu)要真空(kong)條件(jian)(jian)，保護氣體(ti)種類及壓(ya)力范圍可方便選擇，可借(jie)助偏轉棱鏡(jing)或光(guang)導纖維(wei)將激(ji)光(guang)束引導到難以接(jie)(jie)(jie)近(jin)的(de)(de)部位進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)(jie)、操(cao)作靈活，可穿過(guo)透(tou)明(ming)材料聚(ju)焦(jiao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)等，這些(xie)都是電子束焊(han)難以具(ju)備(bei)的(de)(de)。激(ji)光(guang)束可靈活控制(zhi)，易于實現(xian)工件(jian)(jian)的(de)(de)三(san)維(wei)自動化(hua)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。研究表明(ming)變形鎂合金的(de)(de)激(ji)光(guang)焊(han)焊(han)縫(feng)強(qiang)度可與母材的(de)(de)相(xiang)近(jin)，通過(guo)選用適當(dang)的(de)(de)工藝參數(shu)可避免(mian)氣孔與咬邊的(de)(de)產生。

4、壓力焊

壓力焊是利用摩擦(ca)、加(jia)壓和熱(re)擴散等物理(li)作用克服兩(liang)個連接(jie)表(biao)面的粗糙(cao)度，并除(chu)去(qu)（擠走）氧(yang)化膜及其他污(wu)染物，使兩(liang)個連接(jie)表(biao)面上(shang)的原(yuan)子(zi)相互接(jie)近到晶格距離，從(cong)而(er)實現(xian)固態連接(jie)。

（1）電阻點焊

鎂(mei)合金(jin)薄板和擠(ji)壓件都可以采用(yong)常(chang)(chang)規(gui)的(de)電阻(zu)焊(han)(han)，如縫焊(han)(han)、點(dian)焊(han)(han)和閃(shan)光對焊(han)(han)進(jin)行焊(han)(han)接(jie)，其中點(dian)焊(han)(han)最常(chang)(chang)用(yong)。電阻(zu)點(dian)焊(han)(han)一(yi)般(ban)用(yong)于承受(shou)低(di)載(zai)荷(he)的(de)工(gong)件焊(han)(han)接(jie)，如某些鎂(mei)合金(jin)框架、儀表艙、隔(ge)板等常(chang)(chang)采用(yong)電阻(zu)點(dian)焊(han)(han)。只要焊(han)(han)機功率能保證瞬時快速加(jia)熱(re)，直流脈沖點(dian)焊(han)(han)機及(ji)一(yi)般(ban)的(de)交(jiao)流點(dian)焊(han)(han)機均可適用(yong)于鎂(mei)合金(jin)的(de)點(dian)焊(han)(han)。

（2）摩擦焊

鑄造(zao)鎂合(he)(he)金特(te)別是(shi)壓鑄鎂合(he)(he)金應用(yong)比較(jiao)廣(guang)泛。然而(er)(er)，殘留很(hen)多微氣(qi)孔是(shi)壓鑄合(he)(he)金產(chan)品存在的(de)(de)(de)致命問題，這(zhe)些氣(qi)孔因受熱而(er)(er)出現聚(ju)焦(jiao)長大(da)，嚴重地影(ying)響了合(he)(he)金的(de)(de)(de)力學性能。因此這(zhe)類鎂合(he)(he)金的(de)(de)(de)熔化焊通常難以(yi)獲得理想的(de)(de)(de)焊縫(feng)。于是(shi)，鎂合(he)(he)金的(de)(de)(de)摩擦(ca)焊成為了關(guan)注熱點(dian)之一。摩擦(ca)焊是(shi)在外力驅動(dong)(dong)下，利用(yong)焊件接觸(chu)面(mian)之間的(de)(de)(de)相對摩擦(ca)運(yun)動(dong)(dong)產(chan)生熱量，使接觸(chu)面(mian)及其附近區域的(de)(de)(de)金屬達到粘(zhan)塑性狀態并產(chan)生適當(dang)的(de)(de)(de)宏觀(guan)塑性變形，然后(hou)通過兩側(ce)材料間的(de)(de)(de)相互擴散和動(dong)(dong)態再(zai)結晶而(er)(er)完成焊接。

（3）釬焊

鎂合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)工藝與鋁合(he)(he)(he)金相似。可采(cai)用(yong)(yong)火焰釬(han)(han)(han)焊(han)(han)、爐(lu)中釬(han)(han)(han)焊(han)(han)及浸漬釬(han)(han)(han)焊(han)(han)等方法(fa)，其中以浸漬釬(han)(han)(han)焊(han)(han)應用(yong)(yong)最為廣(guang)泛。釬(han)(han)(han)焊(han)(han)時所用(yong)(yong)釬(han)(han)(han)料一般都是鎂基合(he)(he)(he)金組分，如Mg2Al2Zn釬(han)(han)(han)料，適配釬(han)(han)(han)劑為氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)和氟(fu)化(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)(de)混合(he)(he)(he)粉末(mo)。無鍍(du)層(ceng)鎂合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)工藝一般僅限于(yu)(yu)硬釬(han)(han)(han)焊(han)(han)，因為還沒(mei)有找(zhao)到合(he)(he)(he)適的(de)(de)(de)去(qu)膜及界面活化(hua)(hua)軟(ruan)(ruan)釬(han)(han)(han)劑。因此，對于(yu)(yu)無鍍(du)層(ceng)鎂合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)無釬(han)(han)(han)劑軟(ruan)(ruan)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)僅限于(yu)(yu)焊(han)(han)接角接頭和填補(bu)變形件(jian)及鑄件(jian)噴(pen)涂前(qian)的(de)(de)(de)非關(guan)鍵面上的(de)(de)(de)表面缺陷(xian)。而帶有鍍(du)層(ceng)的(de)(de)(de)鎂合(he)(he)(he)金可以采(cai)用(yong)(yong)常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)技術。

二、鎂合金焊接性問題主要有哪些

鎂(mei)合金(jin)的性能與(yu)其他材料相比具有顯(xian)著特(te)點，焊接(jie)性較(jiao)為特(te)殊(shu)。由于鎂(mei)合金(jin)密度低、熔點低、熱(re)導率和電導率大、熱(re)膨脹(zhang)系(xi)數(shu)大、化學活潑性很強、易(yi)氧(yang)化且氧(yang)化物(wu)的熔點很高，因此，鎂(mei)合金(jin)在(zai)焊接(jie)過程(cheng)中會產生一系(xi)列困難，主(zhu)要表現在(zai)：

1、氧化和蒸發

由于鎂的氧化(hua)(hua)性(xing)極(ji)強(qiang)，在(zai)(zai)焊(han)接(jie)過程(cheng)中易(yi)形成氧化(hua)(hua)鎂（MgO），MgO熔點高（2500℃）、密度(du)大（3.2g/cm3），易(yi)在(zai)(zai)焊(han)縫中形成夾雜，降低了焊(han)縫性(xing)能(neng)。在(zai)(zai)高溫下(xia)(xia)，鎂還(huan)容(rong)易(yi)和(he)空(kong)氣(qi)中的氮發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學反應(ying)生(sheng)成鎂的氮化(hua)(hua)物(wu)，弱化(hua)(hua)接(jie)頭的性(xing)能(neng)。鎂的沸點不高，這將導致在(zai)(zai)電弧高溫下(xia)(xia)很容(rong)易(yi)蒸發(fa)。

2、晶粒粗大

由于熱(re)(re)導(dao)率大(da)(da)，故焊(han)接(jie)鎂合金時要(yao)用(yong)大(da)(da)功率熱(re)(re)源、高速(su)焊(han)接(jie)，易造(zao)成(cheng)焊(han)縫和(he)近焊(han)縫區金屬(shu)過熱(re)(re)和(he)晶粒長大(da)(da)。

3、熱應力

鎂合金(jin)熱膨脹系(xi)數(shu)較大，約為鋁的1～2倍(bei)，在焊(han)接(jie)過程(cheng)中易(yi)產生大的焊(han)接(jie)變形(xing)，引起較大的殘(can)余應力。

4、焊縫金屬下塌

由(you)于鎂的表面張(zhang)力比鋁小，焊接時很容易產生焊縫金屬(shu)下塌，影(ying)響焊縫成形(xing)質量。

5、氣孔

與焊接鋁合金相似，鎂合金焊接時易產生(sheng)氫氣孔。氫在鎂(mei)中的(de)溶解度(du)隨(sui)溫度(du)的(de)降低而減小，而且鎂(mei)的(de)密度(du)比鋁(lv)小，氣體不易逸出，在焊縫凝固過程(cheng)中會形成氣孔。

6、熱裂紋

鎂合金(jin)(jin)易(yi)與其他金(jin)(jin)屬(shu)形(xing)成低熔點(dian)共(gong)晶(jing)組(zu)織，在(zai)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭中易(yi)形(xing)成結(jie)晶(jing)裂紋。當接(jie)(jie)頭處(chu)溫度過高時(shi)，接(jie)(jie)頭組(zu)織中的低熔點(dian)化合物在(zai)晶(jing)界處(chu)會熔化出現(xian)空穴，或產生晶(jing)界氧化等，即所(suo)謂(wei)的“過燒”現(xian)象。

此外，鎂(mei)及(ji)鎂(mei)合金(jin)易燃燒(shao)，所以在(zai)熔化焊接時需要惰性(xing)氣體或焊劑的保護。