鎂合金螺柱焊接難點(diǎn)分析
鎂合金用于汽車(chē)制造,以滿足汽車(chē)工業(yè)低排量、低油耗的發(fā)展需要。為了進(jìn)一步推動(dòng)鎂合金在汽車(chē)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,需要對(duì)焊接技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)新研究。
與其他材料相比,鎂合金的性能具有顯著的特點(diǎn),焊接性特殊。由于鎂合金密度低、熔點(diǎn)低、導(dǎo)熱率和導(dǎo)電率高、熱膨脹系數(shù)大、化學(xué)活性強(qiáng)、易氧化、氧化物熔點(diǎn)高等,因此鎂合金在焊接過(guò)程中會(huì)遇到一系列難點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、氧化蒸發(fā)
由于鎂的強(qiáng)氧化性,在焊接過(guò)程中很容易形成氧化膜(MgO),而且MgO熔點(diǎn)高(2500℃),密度大(3.2g/cm3),容易在焊縫中形成雜質(zhì),降低焊縫的性能。在高溫下,鎂還容易與空氣中的氮?dú)獍l(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成氮化鎂,從而削弱接頭的性能。鎂的沸點(diǎn)不高,這會(huì)導(dǎo)致它在高電弧溫度下容易蒸發(fā)。
2、晶粒粗大
鎂合金由于導(dǎo)熱系數(shù)高,焊接時(shí)應(yīng)采用大功率熱源和高速焊接,易造成焊縫及焊縫附近金屬過(guò)熱和晶粒長(zhǎng)大。
3、熱應(yīng)力
鎂合金的熱膨脹系數(shù)較大,約為鋁的1~2倍,在焊接過(guò)程中易產(chǎn)生較大的焊接變形,產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。
4、焊縫金屬塌陷
由于鎂的表面張力比鋁小,焊接時(shí)容易造成焊縫金屬塌陷,影響焊縫成形質(zhì)量。
5、氣孔
類(lèi)似于焊接鋁合金,鎂合金焊接時(shí)容易產(chǎn)生氫氣孔。氫在鎂中的溶解度隨溫度的降低而降低,鎂的密度小于鋁,所以氣體不易逸出,焊縫凝固過(guò)程中會(huì)形成氣孔。
6、熱裂紋
鎂合金易與其他金屬形成低熔點(diǎn)共晶組織,焊接接頭易形成結(jié)晶裂紋。當(dāng)接頭處溫度過(guò)高時(shí),接頭結(jié)構(gòu)中的低熔點(diǎn)化合物會(huì)在晶界處熔化形成空洞,或產(chǎn)生晶界氧化,即所謂的“過(guò)燒”現(xiàn)象。
另外,鎂及鎂合金易燃,因此熔焊時(shí)需要惰性氣體或焊劑保護(hù)。
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