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)(mei)和(he)氧的(de)親和(he)力大(da)，且空氣(qi)中的(de)N2和(he)CO2也容(rong)易與鎂(mei)(mei)(mei)(mei)反應生(sheng)成氮化(hua)物(wu)、碳化(hua)物(wu)而(er)導致接頭(tou)力學性能下降，因而(er)傳統的(de)無(wu)氣(qi)體保(bao)護(hu)電(dian)(dian)弧(hu)焊(han)不(bu)適合焊(han)接鎂(mei)(mei)(mei)(mei)合金(jin)。為了保(bao)證焊(han)縫質(zhi)量(liang)，焊(han)接鎂(mei)(mei)(mei)(mei)合金(jin)時必須采(cai)用氬(ya)(ya)氣(qi)等(deng)惰性氣(qi)體保(bao)護(hu)，避免熔(rong)池與空氣(qi)（尤其(qi)是氧）接觸。鎢極氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)和(he)熔(rong)化(hua)極氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)是用于(yu)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)合金(jin)焊(han)接的(de)主要(yao)電(dian)(dian)弧(hu)焊(han)方(fang)法(fa)。

（1）鎂合金鎢極氬弧焊

鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)是(shi)(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鎂合(he)金(jin)最常(chang)用的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法，它是(shi)(shi)在惰性(xing)氣體的(de)保護(hu)下，利用電(dian)弧熱熔化(hua)(hua)母材和填充金(jin)屬。直(zhi)流電(dian)源焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)要采用反極(ji)性(xing)接(jie)(jie)(jie)法，以便利用陰極(ji)霧化(hua)(hua)作(zuo)用破壞、除去母材表面(mian)上(shang)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜，減少(shao)或避(bi)免(mian)焊(han)(han)縫(feng)中的(de)氧(yang)化(hua)(hua)物夾(jia)雜。氬弧焊(han)(han)的(de)熱影響區尺寸及變形比較小，焊(han)(han)縫(feng)的(de)力學性(xing)能和耐腐蝕(shi)性(xing)能也(ye)比較高。

（2）熔化極氬弧焊

與(yu)鎢極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)相比，熔化極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)速度快，生產率高(gao)(gao)，全(quan)自動(dong)焊(han)(han)速度高(gao)(gao)，不過(guo)由于熔融鎂的表面張力小，電(dian)極(ji)絲前端(duan)的熔滴難以脫離(li)且焊(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)過(guo)高(gao)(gao)時熔滴爆(bao)炸(zha)蒸發造成飛(fei)濺(jian)。

（3）等離子弧焊

等(deng)離子弧(hu)(hu)(hu)是一種受到約束的(de)(de)(de)(de)(de)非自由(you)電弧(hu)(hu)(hu)，也稱壓縮電弧(hu)(hu)(hu)，其溫度和能量密度都顯著高于(yu)普通(tong)電弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)，穿透力(li)較強，適合于(yu)厚板與(yu)弧(hu)(hu)(hu)長要求較大的(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)合。采用等(deng)離子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)焊(han)接鎂(mei)合金時(shi)，可以(yi)在背面無墊板的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下實現(xian)厚板對(dui)接的(de)(de)(de)(de)(de)一次全焊(han)透，且焊(han)縫(feng)表面光滑，表現(xian)出(chu)良好的(de)(de)(de)(de)(de)疲勞力(li)學性(xing)能。有(you)研(yan)究表明鎂(mei)合金變極性(xing)等(deng)離子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)的(de)(de)(de)(de)(de)可調(diao)焊(han)接參數區間比較窄(zhai)，且參數變化的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響較大。

2、氣焊

氣焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)熱源是(shi)火焰（氧和(he)燃(ran)氣混合燃(ran)燒形成），熱量不集中(zhong)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)被(bei)加熱區較(jiao)寬，容易(yi)在(zai)接頭區導(dao)致較(jiao)大的(de)(de)收縮應力，形成裂紋等缺陷(xian)。同時殘留在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)的(de)(de)助焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑容易(yi)產(chan)生夾渣和(he)發生腐(fu)蝕，因(yin)而氣焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)主要(yao)用于(yu)沒有合適熔焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設(she)備的(de)(de)現場或不太(tai)重要(yao)的(de)(de)薄板構(gou)件(jian)以及(ji)鑄件(jian)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)補(bu)。鎂及(ji)鎂合金氣焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)可選用QJ401助焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑，試(shi)驗表明，該(gai)熔劑工藝性尚好(hao)，但對鎂的(de)(de)腐(fu)蝕性強，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)后應徹底清理干(gan)凈(jing)。厚度小于(yu)3mm的(de)(de)鎂合金件(jian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接時，氣焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)炬和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲應作縱向運動，不宜采用橫向擺動。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)厚度較(jiao)大時，允(yun)許氣焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)炬和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲略作橫向擺動。

3、高能束焊

（1）電子束焊

電(dian)子束的(de)(de)能(neng)量密度(du)高，穿透力很強(qiang)，具(ju)有(you)(you)(you)焊(han)(han)接(jie)速度(du)快，熱輸入少，焊(han)(han)道(dao)寬度(du)及熱影響區窄，焊(han)(han)道(dao)熔深大(da)，變形小(xiao)，焊(han)(han)縫(feng)(feng)純(chun)潔度(du)高等優(you)點。焊(han)(han)接(jie)鎂合(he)金時在(zai)電(dian)子束下方會立(li)刻產(chan)生(sheng)鎂蒸(zheng)氣，熔融金屬(shu)隨即進(jin)入所(suo)(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)小(xiao)孔(kong)中(zhong)。由于鎂合(he)金的(de)(de)熔點低、蒸(zheng)氣壓高，因而所(suo)(suo)生(sheng)成的(de)(de)小(xiao)孔(kong)也比其他(ta)的(de)(de)金屬(shu)要(yao)大(da)，容易在(zai)焊(han)(han)縫(feng)(feng)根(gen)部形成氣孔(kong)，因此(ci)要(yao)求(qiu)有(you)(you)(you)一套精確(que)的(de)(de)操作工藝以防止(zhi)氣孔(kong)與(yu)過(guo)熱。焊(han)(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)電(dian)子束的(de)(de)周(zhou)向擺(bai)動和(he)聚焦點位置的(de)(de)調(diao)節有(you)(you)(you)利于消除(chu)氣孔(kong)，獲得優(you)質焊(han)(han)縫(feng)(feng)。

（2）激光焊

激光(guang)焊是(shi)利用高能(neng)量密(mi)度(du)激光(guang)束作為熱源進(jin)行焊接的一種(zhong)高效(xiao)精密(mi)加工方法(fa)。與(yu)其他(ta)熔(rong)焊方法(fa)相(xiang)比，激光(guang)焊具(ju)有能(neng)量密(mi)度(du)高，熱輸入少，接頭區殘(can)余應(ying)力(li)和變(bian)形小，熔(rong)化區和熱影響區窄，熔(rong)深大、焊縫組織細小、接頭性能(neng)好(hao)等(deng)優(you)點。此外(wai)激光(guang)焊不需要(yao)真空條件(jian)，保護氣體種(zhong)類及壓力(li)范圍可(ke)(ke)方便選擇，可(ke)(ke)借助偏(pian)轉(zhuan)棱鏡或光(guang)導纖維將激光(guang)束引(yin)導到(dao)難(nan)以接近的部位進(jin)行焊接、操作靈活，可(ke)(ke)穿(chuan)過透明(ming)材料聚焦焊接等(deng)，這些(xie)都是(shi)電子束焊難(nan)以具(ju)備的。激光(guang)束可(ke)(ke)靈活控制，易于實現工件(jian)的三維自動化焊接。研究表明(ming)變(bian)形鎂合金的激光(guang)焊焊縫強度(du)可(ke)(ke)與(yu)母材的相(xiang)近，通過選用適當的工藝參數可(ke)(ke)避免氣孔與(yu)咬邊(bian)的產生。

4、壓力焊

壓(ya)力焊是(shi)利用摩(mo)擦、加壓(ya)和熱(re)擴散等物理(li)作用克服兩個(ge)連接(jie)表面(mian)的粗糙度，并除(chu)去（擠走）氧化膜及(ji)其他污染物，使兩個(ge)連接(jie)表面(mian)上的原子相互接(jie)近到晶格距離，從而實現固態連接(jie)。

（1）電阻點焊

鎂合金薄板和擠壓(ya)件都可(ke)以(yi)采(cai)用常(chang)規(gui)的(de)電阻焊(han)(han)(han)，如縫焊(han)(han)(han)、點(dian)焊(han)(han)(han)和閃(shan)光對焊(han)(han)(han)進行焊(han)(han)(han)接，其中點(dian)焊(han)(han)(han)最常(chang)用。電阻點(dian)焊(han)(han)(han)一般用于承受低(di)載荷的(de)工件焊(han)(han)(han)接，如某些鎂合金框架、儀表艙(cang)、隔板等(deng)常(chang)采(cai)用電阻點(dian)焊(han)(han)(han)。只要焊(han)(han)(han)機(ji)功(gong)率能保證瞬(shun)時快速加(jia)熱，直(zhi)流脈沖點(dian)焊(han)(han)(han)機(ji)及一般的(de)交流點(dian)焊(han)(han)(han)機(ji)均可(ke)適用于鎂合金的(de)點(dian)焊(han)(han)(han)。

（2）摩擦焊

鑄(zhu)造鎂(mei)合(he)(he)金(jin)特(te)別是壓鑄(zhu)鎂(mei)合(he)(he)金(jin)應用比較廣(guang)泛。然(ran)而，殘(can)留很(hen)多微氣孔(kong)是壓鑄(zhu)合(he)(he)金(jin)產(chan)品存在(zai)的(de)(de)致命問題，這些氣孔(kong)因受熱(re)而出現聚焦長大，嚴重(zhong)地(di)影響了合(he)(he)金(jin)的(de)(de)力學性(xing)能。因此這類鎂(mei)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)熔化焊(han)(han)(han)通常難以獲得理想的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫。于是，鎂(mei)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)摩(mo)擦焊(han)(han)(han)成(cheng)為了關注熱(re)點之(zhi)一(yi)。摩(mo)擦焊(han)(han)(han)是在(zai)外力驅(qu)動下(xia)，利用焊(han)(han)(han)件(jian)接(jie)觸面之(zhi)間(jian)的(de)(de)相(xiang)對摩(mo)擦運(yun)動產(chan)生熱(re)量，使接(jie)觸面及其附近區(qu)域的(de)(de)金(jin)屬達到粘塑(su)性(xing)狀(zhuang)態(tai)并產(chan)生適當的(de)(de)宏(hong)觀塑(su)性(xing)變形，然(ran)后通過兩側材料間(jian)的(de)(de)相(xiang)互擴散和動態(tai)再結(jie)晶(jing)而完成(cheng)焊(han)(han)(han)接(jie)。

（3）釬焊

鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)的釬焊(han)(han)(han)(han)工藝與鋁合(he)金(jin)相似(si)。可采用(yong)(yong)火焰釬焊(han)(han)(han)(han)、爐中(zhong)(zhong)釬焊(han)(han)(han)(han)及(ji)浸(jin)漬(zi)釬焊(han)(han)(han)(han)等(deng)方法(fa)，其中(zhong)(zhong)以(yi)浸(jin)漬(zi)釬焊(han)(han)(han)(han)應用(yong)(yong)最(zui)為廣泛。釬焊(han)(han)(han)(han)時所用(yong)(yong)釬料一般都是鎂(mei)(mei)(mei)基(ji)合(he)金(jin)組分，如Mg2Al2Zn釬料，適配釬劑(ji)為氯化(hua)(hua)物和氟(fu)化(hua)(hua)物的混(hun)合(he)粉末。無鍍(du)層鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)的釬焊(han)(han)(han)(han)工藝一般僅限(xian)于(yu)硬釬焊(han)(han)(han)(han)，因(yin)為還沒有(you)找(zhao)到合(he)適的去(qu)膜(mo)及(ji)界(jie)面活化(hua)(hua)軟(ruan)釬劑(ji)。因(yin)此，對于(yu)無鍍(du)層鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)的無釬劑(ji)軟(ruan)釬焊(han)(han)(han)(han)僅限(xian)于(yu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)角接(jie)頭和填補變形件及(ji)鑄件噴涂前的非(fei)關(guan)鍵面上的表面缺陷(xian)。而(er)帶(dai)有(you)鍍(du)層的鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)可以(yi)采用(yong)(yong)常用(yong)(yong)的軟(ruan)釬焊(han)(han)(han)(han)技術(shu)。

二、鎂合金焊接性問題主要有哪些

鎂(mei)(mei)合金的(de)性能與其(qi)他材料相比具有顯著特點，焊接性較(jiao)為特殊。由(you)于鎂(mei)(mei)合金密(mi)度低(di)、熔點低(di)、熱(re)導(dao)率和電導(dao)率大、熱(re)膨(peng)脹系數(shu)大、化學活潑(po)性很強、易氧(yang)化且氧(yang)化物的(de)熔點很高，因(yin)此，鎂(mei)(mei)合金在焊接過程(cheng)中(zhong)會產(chan)生一系列困難，主要表現在：

1、氧化和蒸發

由于鎂的(de)氧(yang)化性(xing)(xing)極強(qiang)，在(zai)焊接過程(cheng)中易形(xing)成(cheng)(cheng)氧(yang)化鎂（MgO），MgO熔點高(gao)(gao)(gao)（2500℃）、密度大（3.2g/cm3），易在(zai)焊縫中形(xing)成(cheng)(cheng)夾(jia)雜(za)，降低了焊縫性(xing)(xing)能(neng)。在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下，鎂還容易和空(kong)氣中的(de)氮發(fa)生化學(xue)反應(ying)生成(cheng)(cheng)鎂的(de)氮化物，弱化接頭的(de)性(xing)(xing)能(neng)。鎂的(de)沸點不高(gao)(gao)(gao)，這(zhe)將導致在(zai)電弧高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下很容易蒸發(fa)。

2、晶粒粗大

由(you)于熱(re)導率大(da)，故焊(han)接(jie)鎂合金時要用大(da)功率熱(re)源(yuan)、高速焊(han)接(jie)，易造成焊(han)縫和(he)近焊(han)縫區金屬過熱(re)和(he)晶粒長大(da)。

3、熱應力

鎂合金熱膨脹系數較(jiao)大(da)，約為鋁的1～2倍，在焊接(jie)過(guo)程(cheng)中易(yi)產生大(da)的焊接(jie)變形(xing)，引起較(jiao)大(da)的殘余應力。

4、焊縫金屬下塌

由于鎂的(de)表面張力比(bi)鋁小(xiao)，焊接時很(hen)容易產生焊縫金屬下塌，影響(xiang)焊縫成形質量。

5、氣孔

與焊接鋁合金相似，鎂合金焊接時易產(chan)生氫(qing)氣孔。氫(qing)在(zai)(zai)鎂中的溶解度(du)隨溫度(du)的降低(di)而(er)減(jian)小(xiao)，而(er)且鎂的密度(du)比鋁小(xiao)，氣體不易逸(yi)出(chu)，在(zai)(zai)焊縫(feng)凝固(gu)過程中會形成氣孔。

6、熱裂紋

鎂合金(jin)易與其他(ta)金(jin)屬(shu)形成(cheng)低熔(rong)點共晶(jing)組(zu)織，在焊接接頭(tou)中(zhong)易形成(cheng)結(jie)晶(jing)裂紋(wen)。當接頭(tou)處溫度過(guo)高時，接頭(tou)組(zu)織中(zhong)的低熔(rong)點化合物在晶(jing)界(jie)處會熔(rong)化出現空穴，或(huo)產生晶(jing)界(jie)氧化等(deng)，即所謂的“過(guo)燒”現象。

此外，鎂(mei)(mei)及鎂(mei)(mei)合金易燃燒(shao)，所以在(zai)熔化(hua)焊接(jie)時需(xu)要惰性(xing)氣體或焊劑的(de)保護。