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)和氧的(de)(de)(de)親(qin)和力大，且空氣(qi)中的(de)(de)(de)N2和CO2也容(rong)易與鎂(mei)反應(ying)生成氮化物(wu)、碳化物(wu)而導致(zhi)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭力學性(xing)能下降(jiang)，因而傳統的(de)(de)(de)無氣(qi)體(ti)保(bao)護電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)不適合焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)鎂(mei)合金(jin)。為了保(bao)證焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)質量，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)鎂(mei)合金(jin)時必須采(cai)用氬氣(qi)等惰性(xing)氣(qi)體(ti)保(bao)護，避免熔池與空氣(qi)（尤其(qi)是(shi)氧）接(jie)(jie)(jie)(jie)觸。鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)和熔化極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)是(shi)用于(yu)鎂(mei)合金(jin)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)主要電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)方法。

（1）鎂合金鎢極氬弧焊

鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)是焊(han)(han)接(jie)(jie)鎂(mei)合金(jin)最(zui)常用的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)，它(ta)是在惰性(xing)氣體的(de)保護下，利用電弧(hu)熱熔化(hua)母(mu)材(cai)和(he)填充金(jin)屬(shu)。直流電源(yuan)焊(han)(han)接(jie)(jie)時要采用反極性(xing)接(jie)(jie)法(fa)，以(yi)便(bian)利用陰極霧化(hua)作用破壞、除去母(mu)材(cai)表面上的(de)氧化(hua)膜(mo)，減(jian)少或避免焊(han)(han)縫中的(de)氧化(hua)物(wu)夾雜。氬弧(hu)焊(han)(han)的(de)熱影(ying)響區尺寸及變形比較(jiao)小，焊(han)(han)縫的(de)力學性(xing)能(neng)和(he)耐腐蝕性(xing)能(neng)也比較(jiao)高。

（2）熔化極氬弧焊

與鎢極氬(ya)弧焊(han)相比，熔(rong)化極氬(ya)弧焊(han)焊(han)接(jie)速度快，生產率高(gao)，全(quan)自(zi)動焊(han)速度高(gao)，不過由于熔(rong)融鎂的表面張力小(xiao)，電(dian)極絲(si)前端(duan)的熔(rong)滴難以脫離且焊(han)接(jie)電(dian)流過高(gao)時熔(rong)滴爆(bao)炸蒸(zheng)發造(zao)成(cheng)飛濺(jian)。

（3）等離子弧焊

等離子弧是一種(zhong)受到約(yue)束的(de)非自(zi)由(you)電(dian)(dian)弧，也稱壓縮電(dian)(dian)弧，其(qi)溫(wen)度和能量密度都顯著高于(yu)普通(tong)電(dian)(dian)弧的(de)，穿透(tou)力較強(qiang)，適合(he)(he)于(yu)厚板(ban)與(yu)弧長要求較大的(de)場合(he)(he)。采用等離子弧焊焊接(jie)鎂合(he)(he)金時，可以在背面(mian)無墊板(ban)的(de)情況下(xia)實(shi)現(xian)厚板(ban)對接(jie)的(de)一次全焊透(tou)，且(qie)焊縫表面(mian)光滑，表現(xian)出(chu)良好的(de)疲勞力學性(xing)能。有研究表明鎂合(he)(he)金變(bian)(bian)極(ji)性(xing)等離子弧焊的(de)可調(diao)焊接(jie)參數區間比較窄，且(qie)參數變(bian)(bian)化的(de)影響較大。

2、氣焊

氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)熱(re)(re)源是火焰（氧和燃(ran)氣(qi)(qi)混(hun)合(he)(he)燃(ran)燒形成(cheng)），熱(re)(re)量不(bu)集中，焊(han)(han)(han)(han)件(jian)被加熱(re)(re)區較寬，容(rong)易(yi)(yi)在(zai)接頭區導致(zhi)較大的(de)(de)(de)收縮應(ying)力，形成(cheng)裂紋等缺陷。同(tong)時(shi)殘留在(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫中的(de)(de)(de)助焊(han)(han)(han)(han)劑容(rong)易(yi)(yi)產(chan)生(sheng)夾渣和發生(sheng)腐蝕，因而氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)主要(yao)用(yong)(yong)于沒有合(he)(he)適熔焊(han)(han)(han)(han)設備(bei)的(de)(de)(de)現(xian)場或不(bu)太重要(yao)的(de)(de)(de)薄板構件(jian)以(yi)及鑄件(jian)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)補。鎂(mei)及鎂(mei)合(he)(he)金氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)可選用(yong)(yong)QJ401助焊(han)(han)(han)(han)劑，試驗表明，該熔劑工藝性尚好，但對鎂(mei)的(de)(de)(de)腐蝕性強，焊(han)(han)(han)(han)后應(ying)徹底清理(li)干凈。厚(hou)(hou)度小于3mm的(de)(de)(de)鎂(mei)合(he)(he)金件(jian)焊(han)(han)(han)(han)接時(shi)，氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)炬和焊(han)(han)(han)(han)絲應(ying)作(zuo)縱(zong)向運動(dong)，不(bu)宜采用(yong)(yong)橫向擺(bai)動(dong)。焊(han)(han)(han)(han)件(jian)厚(hou)(hou)度較大時(shi)，允許氣(qi)(qi)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)炬和焊(han)(han)(han)(han)絲略作(zuo)橫向擺(bai)動(dong)。

3、高能束焊

（1）電子束焊

電子束(shu)的(de)(de)(de)能量密度高，穿透力很強，具有(you)(you)焊(han)接速度快，熱(re)輸(shu)入(ru)少，焊(han)道(dao)寬(kuan)度及熱(re)影響區窄，焊(han)道(dao)熔(rong)深大(da)，變形小(xiao)，焊(han)縫(feng)純潔度高等(deng)優點。焊(han)接鎂合(he)(he)金時在電子束(shu)下方會立刻產(chan)生鎂蒸氣，熔(rong)融(rong)金屬(shu)(shu)隨(sui)即進入(ru)所(suo)產(chan)生的(de)(de)(de)小(xiao)孔(kong)中。由(you)于鎂合(he)(he)金的(de)(de)(de)熔(rong)點低、蒸氣壓高，因而所(suo)生成的(de)(de)(de)小(xiao)孔(kong)也比其(qi)他的(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)要大(da)，容易在焊(han)縫(feng)根(gen)部形成氣孔(kong)，因此要求有(you)(you)一套精(jing)確(que)的(de)(de)(de)操作工藝以防止氣孔(kong)與過熱(re)。焊(han)接過程中電子束(shu)的(de)(de)(de)周向擺動和(he)聚(ju)焦點位置(zhi)的(de)(de)(de)調節有(you)(you)利(li)于消除氣孔(kong)，獲得優質焊(han)縫(feng)。

（2）激光焊

激(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)是利用高能(neng)量密度激(ji)光(guang)(guang)束作為熱(re)源進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接的(de)(de)一種高效精密加工(gong)方法。與其他熔焊(han)(han)(han)(han)方法相比，激(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)具(ju)有能(neng)量密度高，熱(re)輸入少(shao)，接頭區(qu)(qu)殘余應力和變(bian)形(xing)小(xiao)，熔化(hua)區(qu)(qu)和熱(re)影響區(qu)(qu)窄(zhai)，熔深大、焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織(zhi)細小(xiao)、接頭性能(neng)好等優(you)點。此外激(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)不需要真(zhen)空條件，保護氣(qi)體種類(lei)及壓力范圍可(ke)方便選擇，可(ke)借助偏(pian)轉(zhuan)棱鏡或光(guang)(guang)導(dao)纖維(wei)將激(ji)光(guang)(guang)束引導(dao)到難(nan)(nan)以接近(jin)(jin)的(de)(de)部位進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接、操作靈活(huo)，可(ke)穿過(guo)透(tou)明材料聚焦焊(han)(han)(han)(han)接等，這些(xie)都是電子(zi)束焊(han)(han)(han)(han)難(nan)(nan)以具(ju)備的(de)(de)。激(ji)光(guang)(guang)束可(ke)靈活(huo)控制，易于實現工(gong)件的(de)(de)三維(wei)自動化(hua)焊(han)(han)(han)(han)接。研究表明變(bian)形(xing)鎂合金(jin)的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)強(qiang)度可(ke)與母材的(de)(de)相近(jin)(jin)，通過(guo)選用適當的(de)(de)工(gong)藝(yi)參數(shu)可(ke)避免氣(qi)孔與咬邊的(de)(de)產(chan)生。

4、壓力焊

壓(ya)(ya)力焊是(shi)利用摩擦、加壓(ya)(ya)和(he)熱擴(kuo)散等物理作用克服兩個(ge)連接(jie)表(biao)面(mian)的(de)粗糙度，并除去（擠走）氧化膜及其(qi)他(ta)污染物，使兩個(ge)連接(jie)表(biao)面(mian)上的(de)原子相互接(jie)近到晶格距離，從(cong)而實(shi)現固態連接(jie)。

（1）電阻點焊

鎂合金薄板和(he)(he)擠壓件都可以采用(yong)(yong)常規的電(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)(han)，如(ru)縫焊(han)(han)(han)(han)、點(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)和(he)(he)閃(shan)光對焊(han)(han)(han)(han)進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)接，其中點(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)最常用(yong)(yong)。電(dian)阻(zu)點(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)一般用(yong)(yong)于(yu)承(cheng)受低(di)載荷的工(gong)件焊(han)(han)(han)(han)接，如(ru)某些鎂合金框架、儀表艙、隔板等常采用(yong)(yong)電(dian)阻(zu)點(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)。只(zhi)要(yao)焊(han)(han)(han)(han)機功率(lv)能保證瞬時(shi)快速(su)加熱，直流(liu)脈沖點(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)機及(ji)一般的交(jiao)流(liu)點(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)機均(jun)可適用(yong)(yong)于(yu)鎂合金的點(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)。

（2）摩擦焊

鑄(zhu)造(zao)鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)特別是(shi)壓鑄(zhu)鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)應(ying)用(yong)比較(jiao)廣泛。然而，殘留很(hen)多微氣(qi)(qi)孔是(shi)壓鑄(zhu)合(he)金(jin)產品存在的(de)致命問(wen)題，這些氣(qi)(qi)孔因受(shou)熱而出現聚焦長(chang)大，嚴重地影(ying)響了(le)合(he)金(jin)的(de)力學性能。因此這類鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)的(de)熔化(hua)焊(han)(han)通(tong)常難以獲得理想的(de)焊(han)(han)縫(feng)。于是(shi)，鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)的(de)摩(mo)擦焊(han)(han)成為了(le)關(guan)注熱點(dian)之一。摩(mo)擦焊(han)(han)是(shi)在外力驅動(dong)(dong)下，利(li)用(yong)焊(han)(han)件接觸面之間(jian)的(de)相(xiang)對摩(mo)擦運動(dong)(dong)產生熱量(liang)，使接觸面及(ji)其(qi)附近(jin)區域的(de)金(jin)屬達到粘塑(su)性狀態(tai)并產生適(shi)當的(de)宏觀塑(su)性變(bian)形，然后通(tong)過兩(liang)側材料間(jian)的(de)相(xiang)互擴散和動(dong)(dong)態(tai)再結晶(jing)而完成焊(han)(han)接。

（3）釬焊

鎂合金(jin)(jin)的(de)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)工藝(yi)與(yu)鋁合金(jin)(jin)相(xiang)似。可采(cai)用火(huo)焰釬(han)(han)(han)焊(han)(han)、爐中(zhong)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)及浸漬(zi)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)等方(fang)法(fa)，其中(zhong)以浸漬(zi)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)應(ying)用最為廣泛。釬(han)(han)(han)焊(han)(han)時所(suo)用釬(han)(han)(han)料(liao)一(yi)般都(dou)是鎂基合金(jin)(jin)組分(fen)，如Mg2Al2Zn釬(han)(han)(han)料(liao)，適(shi)配釬(han)(han)(han)劑(ji)為氯化(hua)物和氟(fu)化(hua)物的(de)混合粉末。無(wu)鍍層鎂合金(jin)(jin)的(de)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)工藝(yi)一(yi)般僅限(xian)于硬(ying)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)，因(yin)為還(huan)沒有找到合適(shi)的(de)去膜(mo)及界面活化(hua)軟釬(han)(han)(han)劑(ji)。因(yin)此(ci)，對(dui)于無(wu)鍍層鎂合金(jin)(jin)的(de)無(wu)釬(han)(han)(han)劑(ji)軟釬(han)(han)(han)焊(han)(han)僅限(xian)于焊(han)(han)接角接頭和填補變(bian)形件及鑄件噴(pen)涂前的(de)非關鍵面上的(de)表面缺陷(xian)。而帶有鍍層的(de)鎂合金(jin)(jin)可以采(cai)用常用的(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(mei)合(he)金的(de)性能(neng)與其(qi)他材料相比具有顯(xian)著特點(dian)，焊接(jie)性較(jiao)為特殊。由(you)于(yu)鎂(mei)合(he)金密度低、熔點(dian)低、熱導(dao)率(lv)和電導(dao)率(lv)大(da)、熱膨脹系(xi)數大(da)、化(hua)學活潑(po)性很(hen)強、易氧化(hua)且氧化(hua)物的(de)熔點(dian)很(hen)高，因(yin)此，鎂(mei)合(he)金在焊接(jie)過(guo)程中會產生一系(xi)列(lie)困難，主要表現在：

1、氧化和蒸發

由于鎂(mei)的(de)氧化性(xing)(xing)極(ji)強，在(zai)焊接過程中(zhong)易(yi)形成氧化鎂(mei)（MgO），MgO熔點高(gao)（2500℃）、密度(du)大(da)（3.2g/cm3），易(yi)在(zai)焊縫中(zhong)形成夾雜，降低了焊縫性(xing)(xing)能。在(zai)高(gao)溫(wen)下，鎂(mei)還容(rong)易(yi)和空氣中(zhong)的(de)氮發生化學反應生成鎂(mei)的(de)氮化物，弱化接頭的(de)性(xing)(xing)能。鎂(mei)的(de)沸點不高(gao)，這將導(dao)致在(zai)電弧高(gao)溫(wen)下很容(rong)易(yi)蒸發。

2、晶粒粗大

由于熱導(dao)率(lv)大，故焊(han)接鎂合金(jin)時要用(yong)大功(gong)率(lv)熱源(yuan)、高速焊(han)接，易造(zao)成焊(han)縫(feng)和近焊(han)縫(feng)區金(jin)屬過熱和晶粒長大。

3、熱應力

鎂合金熱膨脹系(xi)數較(jiao)大(da)，約為鋁的1～2倍(bei)，在(zai)焊(han)接過程中易(yi)產生大(da)的焊(han)接變形(xing)，引起(qi)較(jiao)大(da)的殘余應力。

4、焊縫金屬下塌

由于鎂的表面張力(li)比鋁小，焊(han)接時(shi)很容易產生焊(han)縫(feng)金屬下塌，影響焊(han)縫(feng)成形質量。

5、氣孔

與焊接鋁合金相似，鎂合金焊接時易產生氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)孔。氫(qing)(qing)在鎂(mei)中的(de)溶(rong)解度隨溫(wen)度的(de)降低(di)而(er)減小，而(er)且鎂(mei)的(de)密度比鋁小，氣(qi)(qi)體(ti)不(bu)易逸出，在焊縫凝固(gu)過程中會形成(cheng)氣(qi)(qi)孔。

6、熱裂紋

鎂合金(jin)易與其他金(jin)屬形成(cheng)低熔(rong)點(dian)共晶(jing)組(zu)織，在焊(han)接接頭中易形成(cheng)結晶(jing)裂(lie)紋(wen)。當接頭處溫度過高時，接頭組(zu)織中的(de)低熔(rong)點(dian)化(hua)合物在晶(jing)界處會(hui)熔(rong)化(hua)出現空(kong)穴，或產生(sheng)晶(jing)界氧化(hua)等，即所謂的(de)“過燒”現象(xiang)。

此外(wai)，鎂及鎂合金易燃燒，所以在熔化(hua)焊接時需要惰性氣體或焊劑的保護(hu)。