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)和(he)氧的(de)(de)親(qin)和(he)力大(da)，且空氣(qi)(qi)中的(de)(de)N2和(he)CO2也容易與鎂(mei)反應(ying)生成氮化物(wu)、碳化物(wu)而導(dao)致接頭力學性(xing)能(neng)下降，因而傳統的(de)(de)無(wu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)保護(hu)電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)不(bu)適合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)接鎂(mei)合(he)(he)金(jin)。為(wei)了(le)保證焊(han)(han)(han)(han)縫質(zhi)量，焊(han)(han)(han)(han)接鎂(mei)合(he)(he)金(jin)時必須采(cai)用氬氣(qi)(qi)等惰性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)保護(hu)，避(bi)免熔池與空氣(qi)(qi)（尤其是(shi)氧）接觸(chu)。鎢極氬弧焊(han)(han)(han)(han)和(he)熔化極氬弧焊(han)(han)(han)(han)是(shi)用于鎂(mei)合(he)(he)金(jin)焊(han)(han)(han)(han)接的(de)(de)主(zhu)要電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)方法。

（1）鎂合金鎢極氬弧焊

鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)是焊(han)接鎂(mei)合(he)金(jin)最(zui)常用的(de)(de)焊(han)接方法，它(ta)是在惰性氣體的(de)(de)保護下，利(li)用電(dian)弧(hu)熱熔化母材和填充金(jin)屬(shu)。直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)焊(han)接時要(yao)采(cai)用反(fan)極(ji)性接法，以便利(li)用陰極(ji)霧化作用破壞、除去(qu)母材表面上(shang)的(de)(de)氧(yang)化膜，減少或避(bi)免焊(han)縫(feng)中的(de)(de)氧(yang)化物夾雜。氬弧(hu)焊(han)的(de)(de)熱影響區尺寸及(ji)變形比較小，焊(han)縫(feng)的(de)(de)力學性能(neng)和耐腐蝕性能(neng)也比較高。

（2）熔化極氬弧焊

與鎢極(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)焊相比，熔化極(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)焊焊接速度(du)快，生產率高，全(quan)自動(dong)焊速度(du)高，不過由于(yu)熔融鎂的(de)表面張力小，電(dian)極(ji)(ji)絲前(qian)端的(de)熔滴(di)難以(yi)脫離且焊接電(dian)流過高時熔滴(di)爆(bao)炸蒸(zheng)發造成飛濺。

（3）等離子弧焊

等離(li)子弧(hu)(hu)(hu)是一種受到約束的(de)(de)非自由(you)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)，也(ye)稱壓縮電(dian)弧(hu)(hu)(hu)，其(qi)溫度和(he)能量密度都顯著高(gao)于普通電(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)，穿透(tou)(tou)力(li)較(jiao)強，適合(he)于厚(hou)板與弧(hu)(hu)(hu)長要求較(jiao)大的(de)(de)場(chang)合(he)。采用(yong)等離(li)子弧(hu)(hu)(hu)焊焊接鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)時，可(ke)以在(zai)背面(mian)無墊板的(de)(de)情(qing)況下實(shi)現(xian)厚(hou)板對接的(de)(de)一次全焊透(tou)(tou)，且(qie)焊縫表面(mian)光滑，表現(xian)出良好的(de)(de)疲勞力(li)學(xue)性(xing)能。有研(yan)究(jiu)表明鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)變極性(xing)等離(li)子弧(hu)(hu)(hu)焊的(de)(de)可(ke)調焊接參(can)數區間比較(jiao)窄，且(qie)參(can)數變化的(de)(de)影(ying)響(xiang)較(jiao)大。

2、氣焊

氣(qi)焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)熱源是火焰（氧和(he)(he)燃氣(qi)混合(he)(he)(he)燃燒(shao)形成），熱量不(bu)集中，焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)被加(jia)熱區(qu)(qu)較寬，容易在接頭區(qu)(qu)導致較大(da)的(de)收縮應力，形成裂紋等缺陷。同時(shi)(shi)殘留在焊(han)(han)(han)(han)(han)縫中的(de)助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)(han)劑容易產生夾(jia)渣(zha)和(he)(he)發(fa)生腐蝕，因而(er)氣(qi)焊(han)(han)(han)(han)(han)主要(yao)用(yong)于沒有合(he)(he)(he)適(shi)熔焊(han)(han)(han)(han)(han)設備的(de)現(xian)場(chang)或不(bu)太重要(yao)的(de)薄板(ban)構(gou)件(jian)以及(ji)鑄件(jian)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)補。鎂(mei)(mei)及(ji)鎂(mei)(mei)合(he)(he)(he)金(jin)氣(qi)焊(han)(han)(han)(han)(han)可(ke)選用(yong)QJ401助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)(han)劑，試(shi)驗表(biao)明，該(gai)熔劑工藝性尚(shang)好，但對鎂(mei)(mei)的(de)腐蝕性強，焊(han)(han)(han)(han)(han)后應徹底(di)清(qing)理(li)干凈。厚度小于3mm的(de)鎂(mei)(mei)合(he)(he)(he)金(jin)件(jian)焊(han)(han)(han)(han)(han)接時(shi)(shi)，氣(qi)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)炬(ju)和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲應作縱向(xiang)運動(dong)，不(bu)宜采用(yong)橫向(xiang)擺動(dong)。焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)厚度較大(da)時(shi)(shi)，允許(xu)氣(qi)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)炬(ju)和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲略作橫向(xiang)擺動(dong)。

3、高能束焊

（1）電子束焊

電(dian)子束(shu)的(de)能量(liang)密度(du)高，穿透(tou)力很強，具有(you)焊(han)(han)(han)接速度(du)快，熱輸入少，焊(han)(han)(han)道寬度(du)及(ji)熱影(ying)響區窄(zhai)，焊(han)(han)(han)道熔(rong)深大(da)，變形(xing)小(xiao)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)純潔(jie)度(du)高等優(you)點(dian)(dian)。焊(han)(han)(han)接鎂合金(jin)時在(zai)電(dian)子束(shu)下方會立刻產生(sheng)鎂蒸氣(qi)(qi)，熔(rong)融金(jin)屬隨即進入所產生(sheng)的(de)小(xiao)孔中(zhong)。由于(yu)鎂合金(jin)的(de)熔(rong)點(dian)(dian)低、蒸氣(qi)(qi)壓高，因(yin)而所生(sheng)成(cheng)的(de)小(xiao)孔也比(bi)其他的(de)金(jin)屬要大(da)，容易(yi)在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)根部形(xing)成(cheng)氣(qi)(qi)孔，因(yin)此(ci)要求有(you)一(yi)套(tao)精確的(de)操作工藝以防止氣(qi)(qi)孔與過(guo)熱。焊(han)(han)(han)接過(guo)程中(zhong)電(dian)子束(shu)的(de)周向擺動和(he)聚焦點(dian)(dian)位置的(de)調節有(you)利于(yu)消除氣(qi)(qi)孔，獲得優(you)質焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)。

（2）激光焊

激光(guang)焊(han)是利用高(gao)能(neng)量密(mi)(mi)度(du)激光(guang)束(shu)(shu)作為熱(re)源進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)的(de)一種(zhong)高(gao)效(xiao)精密(mi)(mi)加工(gong)(gong)方(fang)法。與(yu)(yu)其(qi)他熔(rong)焊(han)方(fang)法相(xiang)(xiang)比(bi)，激光(guang)焊(han)具有能(neng)量密(mi)(mi)度(du)高(gao)，熱(re)輸入少，接(jie)頭區(qu)殘余應力和變形小，熔(rong)化區(qu)和熱(re)影響區(qu)窄，熔(rong)深大(da)、焊(han)縫(feng)組織細(xi)小、接(jie)頭性(xing)能(neng)好等(deng)(deng)優點。此(ci)外(wai)激光(guang)焊(han)不需(xu)要(yao)真空條件，保(bao)護氣體種(zhong)類及壓力范(fan)圍可方(fang)便選擇，可借助偏(pian)轉棱鏡或光(guang)導纖(xian)維(wei)將激光(guang)束(shu)(shu)引(yin)導到難(nan)以接(jie)近的(de)部位進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)、操作靈活(huo)，可穿過透明材料聚焦焊(han)接(jie)等(deng)(deng)，這些(xie)都是電子束(shu)(shu)焊(han)難(nan)以具備的(de)。激光(guang)束(shu)(shu)可靈活(huo)控制，易于實現工(gong)(gong)件的(de)三維(wei)自動化焊(han)接(jie)。研究表明變形鎂合金的(de)激光(guang)焊(han)焊(han)縫(feng)強(qiang)度(du)可與(yu)(yu)母材的(de)相(xiang)(xiang)近，通過選用適當(dang)的(de)工(gong)(gong)藝(yi)參數可避(bi)免氣孔(kong)與(yu)(yu)咬邊(bian)的(de)產生。

4、壓力焊

壓力焊是利(li)用摩擦、加壓和熱擴散等物(wu)(wu)理作用克服(fu)兩(liang)個連接(jie)(jie)表面的粗(cu)糙度，并除去（擠走）氧化膜及其他污染物(wu)(wu)，使(shi)兩(liang)個連接(jie)(jie)表面上(shang)的原子相互(hu)接(jie)(jie)近到晶格距離，從而實現(xian)固態連接(jie)(jie)。

（1）電阻點焊

鎂(mei)合金薄板和(he)擠壓件都可(ke)以采用(yong)常(chang)規(gui)的(de)(de)(de)電(dian)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)進行焊(han)(han)接，其中(zhong)點(dian)(dian)焊(han)(han)最(zui)常(chang)用(yong)。電(dian)阻(zu)(zu)點(dian)(dian)焊(han)(han)一(yi)般用(yong)于(yu)承受(shou)低載荷的(de)(de)(de)工件焊(han)(han)接，如某些鎂(mei)合金框架、儀(yi)表艙、隔板等常(chang)采用(yong)電(dian)阻(zu)(zu)點(dian)(dian)焊(han)(han)。只要(yao)焊(han)(han)機功率能保證瞬時(shi)快速加熱(re)，直流脈沖點(dian)(dian)焊(han)(han)機及一(yi)般的(de)(de)(de)交流點(dian)(dian)焊(han)(han)機均可(ke)適用(yong)于(yu)鎂(mei)合金的(de)(de)(de)點(dian)(dian)焊(han)(han)。

（2）摩擦焊

鑄造鎂合(he)金(jin)(jin)特別是壓(ya)鑄鎂合(he)金(jin)(jin)應(ying)用比較廣泛。然而(er)，殘留很多微(wei)氣(qi)孔(kong)是壓(ya)鑄合(he)金(jin)(jin)產品(pin)存在的(de)(de)(de)致命問題(ti)，這些氣(qi)孔(kong)因(yin)受(shou)熱(re)而(er)出現聚(ju)焦長大，嚴重地影響了(le)(le)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)。因(yin)此(ci)這類(lei)鎂合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熔化焊通常難以(yi)獲得(de)理想的(de)(de)(de)焊縫。于是，鎂合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)焊成(cheng)(cheng)為了(le)(le)關(guan)注熱(re)點之(zhi)一。摩(mo)擦(ca)焊是在外力驅動下，利(li)用焊件接觸面之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)相對摩(mo)擦(ca)運動產生熱(re)量，使接觸面及(ji)其附近區域的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬達到(dao)粘塑性(xing)(xing)狀態(tai)并產生適當的(de)(de)(de)宏觀(guan)塑性(xing)(xing)變形，然后通過兩(liang)側材料(liao)間(jian)的(de)(de)(de)相互擴散和(he)動態(tai)再結(jie)晶而(er)完(wan)成(cheng)(cheng)焊接。

（3）釬焊

鎂合(he)金的(de)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)工藝與鋁(lv)合(he)金相似。可(ke)采用(yong)火焰釬(han)(han)(han)焊(han)(han)、爐(lu)中釬(han)(han)(han)焊(han)(han)及浸(jin)漬釬(han)(han)(han)焊(han)(han)等方法，其(qi)中以浸(jin)漬釬(han)(han)(han)焊(han)(han)應用(yong)最為(wei)廣泛。釬(han)(han)(han)焊(han)(han)時(shi)所用(yong)釬(han)(han)(han)料(liao)一般都(dou)是鎂基合(he)金組(zu)分，如Mg2Al2Zn釬(han)(han)(han)料(liao)，適配釬(han)(han)(han)劑為(wei)氯(lv)化物和氟化物的(de)混合(he)粉末。無(wu)鍍(du)(du)層(ceng)鎂合(he)金的(de)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)工藝一般僅(jin)限(xian)于(yu)硬(ying)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)，因為(wei)還沒有找到合(he)適的(de)去膜及界(jie)面活化軟釬(han)(han)(han)劑。因此，對(dui)于(yu)無(wu)鍍(du)(du)層(ceng)鎂合(he)金的(de)無(wu)釬(han)(han)(han)劑軟釬(han)(han)(han)焊(han)(han)僅(jin)限(xian)于(yu)焊(han)(han)接角接頭和填(tian)補變形件及鑄件噴涂(tu)前的(de)非關鍵(jian)面上的(de)表面缺陷。而(er)帶有鍍(du)(du)層(ceng)的(de)鎂合(he)金可(ke)以采用(yong)常用(yong)的(de)軟釬(han)(han)(han)焊(han)(han)技(ji)術。

二、鎂合金焊接性問題主要有哪些

鎂合金(jin)的(de)(de)性(xing)能與其他材料相比具有顯著特點(dian)(dian)，焊接(jie)性(xing)較為特殊(shu)。由于鎂合金(jin)密度(du)低、熔點(dian)(dian)低、熱導率(lv)和電(dian)導率(lv)大(da)、熱膨脹系(xi)數大(da)、化(hua)學活(huo)潑(po)性(xing)很(hen)強(qiang)、易氧(yang)(yang)化(hua)且氧(yang)(yang)化(hua)物的(de)(de)熔點(dian)(dian)很(hen)高，因此，鎂合金(jin)在(zai)焊接(jie)過程(cheng)中會產生(sheng)一(yi)系(xi)列困難，主要表現在(zai)：

1、氧化和蒸發

由于鎂的(de)(de)氧化(hua)性(xing)極強(qiang)，在焊接(jie)(jie)過程中易形(xing)成氧化(hua)鎂（MgO），MgO熔點(dian)高（2500℃）、密度大（3.2g/cm3），易在焊縫中形(xing)成夾(jia)雜，降低了(le)焊縫性(xing)能(neng)。在高溫下(xia)，鎂還容易和空(kong)氣(qi)中的(de)(de)氮(dan)發生(sheng)(sheng)化(hua)學反應(ying)生(sheng)(sheng)成鎂的(de)(de)氮(dan)化(hua)物(wu)，弱化(hua)接(jie)(jie)頭的(de)(de)性(xing)能(neng)。鎂的(de)(de)沸(fei)點(dian)不高，這(zhe)將導致在電弧(hu)高溫下(xia)很容易蒸發。

2、晶粒粗大

由于熱導率大，故焊(han)接鎂合(he)金時要(yao)用大功(gong)率熱源(yuan)、高速(su)焊(han)接，易造成焊(han)縫(feng)和近(jin)焊(han)縫(feng)區金屬過(guo)熱和晶(jing)粒長大。

3、熱應力

鎂合金(jin)熱膨脹系數較(jiao)大，約為鋁的(de)(de)1～2倍，在焊(han)接過程中易產(chan)生大的(de)(de)焊(han)接變形，引起較(jiao)大的(de)(de)殘(can)余應(ying)力(li)。

4、焊縫金屬下塌

由于鎂的表面張力比鋁小(xiao)，焊接時很容易產生焊縫金屬下塌，影響焊縫成形質量。

5、氣孔

與焊接鋁合金相似，鎂合金焊(han)接(jie)時易產生氫(qing)(qing)氣孔(kong)。氫(qing)(qing)在(zai)鎂中的(de)溶解度隨溫度的(de)降(jiang)低而減小，而且鎂的(de)密度比鋁小，氣體不易逸出，在(zai)焊(han)縫凝固過程中會形成氣孔(kong)。

6、熱裂紋

鎂(mei)合金(jin)易與其他(ta)金(jin)屬形成低(di)熔(rong)點(dian)共晶(jing)組織(zhi)，在(zai)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭中易形成結晶(jing)裂紋。當接(jie)(jie)頭處(chu)溫度過(guo)高(gao)時，接(jie)(jie)頭組織(zhi)中的(de)低(di)熔(rong)點(dian)化(hua)合物(wu)在(zai)晶(jing)界處(chu)會(hui)熔(rong)化(hua)出現空穴，或產生晶(jing)界氧化(hua)等，即所謂(wei)的(de)“過(guo)燒”現象。

此外(wai)，鎂及鎂合金易燃燒(shao)，所以在熔化焊接時需(xu)要惰(duo)性(xing)氣體(ti)或(huo)焊劑的保(bao)護。