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淺析鎂合金的四種螺柱焊接方式

2022-05-16 16:27:09 浙江創(chuàng)利焊接科技股份有限公司 瀏覽次數(shù) 2320

鎂合金螺柱焊接常用于這四種方法:TIG焊、電子束焊、激光焊、電阻點(diǎn)焊。無(wú)論采用何種焊接方法,鎂合金焊接后的顯微組織大多同時(shí)含有枝晶和等軸晶。普遍接受的觀點(diǎn)是等軸晶的性能優(yōu)于柱狀晶或枝晶,因此希望在金屬的凝固結(jié)構(gòu)中獲得小尺寸的等軸晶,同時(shí)盡可能減少柱狀晶/枝晶的百分比盡可能。

螺柱焊接

1、TIG焊(TIG)

TIG焊(TIG)是目前鎂合金最常用的焊接方法。由于鎂合金易氧化,TIG弧焊鎂合金通常利用交流電的陰極清洗作用去除氧化膜,直流TIG焊鎂合金很少使用。但與直流相比,交流TIG焊的熱輸入較低,加之鎂合金導(dǎo)熱快,焊縫熔深淺,使鎂合金厚板的交流TIG焊存在一定的問(wèn)題。因此在焊接鎂合金中厚板時(shí)需要進(jìn)行多層多道焊或雙面焊,增加了焊接難度,降低了生產(chǎn)效率。

2、激光焊接

鎂合金激光焊接是以高能量密度的激光束為熱源進(jìn)行焊接的一種高效精密加工方法,其研究主要集中在激光器的選擇、激光功率、焦點(diǎn)位置、焊接速度、熔深、保護(hù)氣體類型和填充材料等。

3、電子束焊接

電子束可焊接30mm鎂合金板,熔化區(qū)組織幾乎等軸10mm左右。電子束焊接可以避免許多焊接缺陷,如孔洞、咬邊、根部凹陷和寬熱影響區(qū)。經(jīng)過(guò)工藝優(yōu)化,如將焦點(diǎn)位置調(diào)整到根部、優(yōu)化焊接參數(shù)等,焊縫的極限抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到母材的83%(有表面應(yīng)力集中)和96%(無(wú)應(yīng)力集中)。

4、電阻點(diǎn)焊

電阻點(diǎn)焊由于成本極低、工藝穩(wěn)定,已成為汽車(chē)行業(yè)最重要的焊接方法。鎂合金導(dǎo)熱系數(shù)高,電阻值小。電阻點(diǎn)焊鎂合金時(shí),需要在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)大電流,使發(fā)熱率遠(yuǎn)高于散熱率。這種性能與鋁合金相似,所以能焊接鋁合金的點(diǎn)焊設(shè)備也能焊接鎂合金。焊機(jī)的成本與變壓器次級(jí)線圈電流負(fù)載成正比。在相同的板厚下,鋼的電阻點(diǎn)焊所需的電流遠(yuǎn)小于鎂合金,因此鎂合金的焊接設(shè)備價(jià)格昂貴。焊接電流、焊接時(shí)間和電極壓力是鎂合金電阻點(diǎn)焊最重要的三個(gè)參數(shù)。這三個(gè)參數(shù)可以有效控制熔核尺寸和接頭強(qiáng)度。鋁合金具有較高的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性,所需的焊接電流是鋼的2~3倍。

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