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

鎂和(he)氧的親和(he)力大(da)，且空氣中(zhong)的N2和(he)CO2也容(rong)易與鎂反應生成氮化物、碳化物而(er)導致(zhi)接頭力學性能下降(jiang)，因而(er)傳統的無氣體(ti)(ti)保護電(dian)弧(hu)焊(han)不適合焊(han)接鎂合金。為(wei)了保證焊(han)縫質量，焊(han)接鎂合金時必須(xu)采用氬(ya)(ya)氣等惰性氣體(ti)(ti)保護，避免熔池與空氣（尤其是氧）接觸。鎢極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)和(he)熔化極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)是用于(yu)鎂合金焊(han)接的主要(yao)電(dian)弧(hu)焊(han)方法。

（1）鎂合金鎢極氬弧焊

鎢極氬弧焊(han)(han)(han)是焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)鎂合金(jin)最(zui)常(chang)用(yong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法，它是在惰性(xing)(xing)(xing)氣體的(de)(de)保(bao)護下，利用(yong)電(dian)弧熱(re)熔化母材(cai)和(he)填(tian)充金(jin)屬。直流電(dian)源焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)要采用(yong)反極性(xing)(xing)(xing)接(jie)(jie)法，以便利用(yong)陰極霧化作用(yong)破壞、除去母材(cai)表(biao)面上(shang)的(de)(de)氧化膜，減少(shao)或避免焊(han)(han)(han)縫中的(de)(de)氧化物夾雜。氬弧焊(han)(han)(han)的(de)(de)熱(re)影響區尺寸及變形(xing)比較小(xiao)，焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)和(he)耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)能(neng)也比較高。

（2）熔化極氬弧焊

與鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)相比，熔(rong)(rong)化極氬弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)速(su)(su)度快，生產率高，全自動焊(han)(han)速(su)(su)度高，不(bu)過由于熔(rong)(rong)融(rong)鎂的(de)表(biao)面張力小，電(dian)(dian)極絲前端的(de)熔(rong)(rong)滴難以脫(tuo)離且焊(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)流過高時熔(rong)(rong)滴爆炸(zha)蒸發造(zao)成飛濺。

（3）等離子弧焊

等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)(hu)(hu)是一種(zhong)受(shou)到約束的非自由電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)，也稱壓(ya)縮電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)，其溫(wen)度和能量密度都顯(xian)著高于普通電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)的，穿透(tou)力較(jiao)強(qiang)，適(shi)合(he)(he)于厚(hou)板(ban)與弧(hu)(hu)(hu)(hu)長要求較(jiao)大(da)的場合(he)(he)。采用等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)焊(han)接(jie)鎂合(he)(he)金(jin)時(shi)，可以在背面(mian)無(wu)墊板(ban)的情(qing)況下實現厚(hou)板(ban)對接(jie)的一次全焊(han)透(tou)，且焊(han)縫表面(mian)光滑，表現出(chu)良好(hao)的疲(pi)勞力學性能。有研(yan)究表明鎂合(he)(he)金(jin)變極性等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)的可調焊(han)接(jie)參(can)數(shu)區間比較(jiao)窄，且參(can)數(shu)變化的影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)。

2、氣焊

氣(qi)焊(han)(han)的(de)(de)熱(re)(re)源(yuan)是火焰（氧和燃(ran)氣(qi)混合(he)燃(ran)燒形成），熱(re)(re)量(liang)不(bu)集中，焊(han)(han)件(jian)(jian)被加熱(re)(re)區(qu)較寬，容(rong)(rong)易在(zai)接(jie)頭區(qu)導致較大的(de)(de)收縮應(ying)(ying)力，形成裂紋等缺(que)陷。同時殘留(liu)在(zai)焊(han)(han)縫中的(de)(de)助焊(han)(han)劑(ji)容(rong)(rong)易產(chan)生夾渣和發生腐(fu)蝕，因(yin)而氣(qi)焊(han)(han)主要(yao)用(yong)于(yu)沒有(you)合(he)適熔焊(han)(han)設備的(de)(de)現場(chang)或不(bu)太重要(yao)的(de)(de)薄板(ban)構(gou)件(jian)(jian)以及鑄件(jian)(jian)的(de)(de)焊(han)(han)補。鎂(mei)(mei)(mei)及鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)氣(qi)焊(han)(han)可選用(yong)QJ401助焊(han)(han)劑(ji)，試驗表明，該熔劑(ji)工藝性尚(shang)好，但對鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)腐(fu)蝕性強，焊(han)(han)后(hou)應(ying)(ying)徹底清理(li)干凈。厚(hou)度(du)(du)小于(yu)3mm的(de)(de)鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)件(jian)(jian)焊(han)(han)接(jie)時，氣(qi)焊(han)(han)焊(han)(han)炬和焊(han)(han)絲(si)應(ying)(ying)作(zuo)縱(zong)向(xiang)運動，不(bu)宜采(cai)用(yong)橫(heng)向(xiang)擺動。焊(han)(han)件(jian)(jian)厚(hou)度(du)(du)較大時，允(yun)許氣(qi)焊(han)(han)焊(han)(han)炬和焊(han)(han)絲(si)略作(zuo)橫(heng)向(xiang)擺動。

3、高能束焊

（1）電子束焊

電子束的(de)能(neng)量密度(du)高(gao)，穿(chuan)透力很強，具有(you)焊(han)(han)(han)(han)接速度(du)快，熱輸入少(shao)，焊(han)(han)(han)(han)道寬(kuan)度(du)及熱影響(xiang)區(qu)窄，焊(han)(han)(han)(han)道熔(rong)深大，變(bian)形小(xiao)，焊(han)(han)(han)(han)縫純潔度(du)高(gao)等(deng)優點(dian)。焊(han)(han)(han)(han)接鎂合(he)金(jin)時在電子束下(xia)方會立刻產生(sheng)鎂蒸氣(qi)(qi)(qi)，熔(rong)融金(jin)屬隨即進入所產生(sheng)的(de)小(xiao)孔中。由于(yu)鎂合(he)金(jin)的(de)熔(rong)點(dian)低、蒸氣(qi)(qi)(qi)壓高(gao)，因(yin)而所生(sheng)成的(de)小(xiao)孔也比其他的(de)金(jin)屬要大，容易在焊(han)(han)(han)(han)縫根部(bu)形成氣(qi)(qi)(qi)孔，因(yin)此要求有(you)一套(tao)精確(que)的(de)操作工藝以防止氣(qi)(qi)(qi)孔與(yu)過熱。焊(han)(han)(han)(han)接過程中電子束的(de)周向擺動和聚焦點(dian)位置的(de)調節有(you)利于(yu)消(xiao)除氣(qi)(qi)(qi)孔，獲得優質焊(han)(han)(han)(han)縫。

（2）激光焊

激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)是利(li)用高能(neng)量(liang)密(mi)度激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束(shu)作為(wei)熱(re)源(yuan)進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)一種高效(xiao)精密(mi)加工方(fang)法(fa)。與(yu)其他熔(rong)焊(han)(han)(han)方(fang)法(fa)相(xiang)比，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)具(ju)有能(neng)量(liang)密(mi)度高，熱(re)輸入少，接(jie)(jie)頭(tou)區(qu)殘余應力和(he)變(bian)形小(xiao)，熔(rong)化區(qu)和(he)熱(re)影響區(qu)窄，熔(rong)深大、焊(han)(han)(han)縫組織細小(xiao)、接(jie)(jie)頭(tou)性能(neng)好等優(you)點。此(ci)外激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)不需要真空條件(jian)，保護氣(qi)體(ti)種類及壓(ya)力范圍可方(fang)便選擇，可借助(zhu)偏轉(zhuan)棱鏡或(huo)光(guang)(guang)導纖維(wei)將激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束(shu)引(yin)導到難(nan)以(yi)接(jie)(jie)近(jin)的(de)(de)(de)部位(wei)進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)、操作靈活(huo)，可穿過透明(ming)材料(liao)聚(ju)焦焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)等，這些都是電子束(shu)焊(han)(han)(han)難(nan)以(yi)具(ju)備(bei)的(de)(de)(de)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束(shu)可靈活(huo)控(kong)制，易(yi)于實現工件(jian)的(de)(de)(de)三維(wei)自動(dong)化焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。研究(jiu)表(biao)明(ming)變(bian)形鎂合(he)金(jin)的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫強度可與(yu)母材的(de)(de)(de)相(xiang)近(jin)，通過選用適(shi)當的(de)(de)(de)工藝(yi)參數可避免氣(qi)孔與(yu)咬(yao)邊的(de)(de)(de)產生。

4、壓力焊

壓力焊(han)是利用摩擦(ca)、加壓和熱擴散等物理作用克服兩(liang)個連接表面的粗糙度，并除(chu)去（擠(ji)走）氧化膜及其他污(wu)染物，使兩(liang)個連接表面上的原子(zi)相(xiang)互接近到晶格距離(li)，從(cong)而實現固態連接。

（1）電阻點焊

鎂(mei)合金薄(bo)板和(he)擠(ji)壓件(jian)都可以(yi)采用(yong)常(chang)規的(de)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)(han)，如縫焊(han)(han)(han)(han)、點(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)和(he)閃光對焊(han)(han)(han)(han)進行焊(han)(han)(han)(han)接，其中點(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)最常(chang)用(yong)。電(dian)(dian)阻(zu)(zu)點(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)一(yi)般用(yong)于(yu)承受(shou)低載荷的(de)工件(jian)焊(han)(han)(han)(han)接，如某些鎂(mei)合金框架、儀表(biao)艙、隔板等常(chang)采用(yong)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)點(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)。只要焊(han)(han)(han)(han)機功率能保(bao)證瞬時快速加熱，直流脈沖(chong)點(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)機及一(yi)般的(de)交流點(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)機均可適用(yong)于(yu)鎂(mei)合金的(de)點(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)。

（2）摩擦焊

鑄造(zao)鎂(mei)(mei)合金特別是壓鑄鎂(mei)(mei)合金應用比較廣泛。然(ran)而，殘留很多(duo)微(wei)氣孔是壓鑄合金產品(pin)存在的(de)(de)(de)(de)致命問題，這(zhe)些氣孔因(yin)受熱而出現(xian)聚焦長大，嚴重地影響了合金的(de)(de)(de)(de)力(li)學性能。因(yin)此這(zhe)類鎂(mei)(mei)合金的(de)(de)(de)(de)熔化焊(han)(han)通(tong)常難以獲得理想的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)。于是，鎂(mei)(mei)合金的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)焊(han)(han)成為了關注(zhu)熱點(dian)之一。摩(mo)擦(ca)焊(han)(han)是在外力(li)驅動(dong)(dong)下，利用焊(han)(han)件接(jie)觸面之間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)摩(mo)擦(ca)運動(dong)(dong)產生熱量，使接(jie)觸面及其(qi)附近區(qu)域的(de)(de)(de)(de)金屬達(da)到粘塑性狀態(tai)并產生適當的(de)(de)(de)(de)宏觀塑性變形，然(ran)后通(tong)過兩側(ce)材(cai)料間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互擴散和動(dong)(dong)態(tai)再(zai)結晶而完(wan)成焊(han)(han)接(jie)。

（3）釬焊

鎂合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)釬(han)焊工藝與(yu)鋁合(he)(he)(he)金(jin)(jin)相似。可采用(yong)(yong)火焰釬(han)焊、爐中釬(han)焊及浸漬(zi)釬(han)焊等方法，其中以浸漬(zi)釬(han)焊應用(yong)(yong)最為廣泛。釬(han)焊時所用(yong)(yong)釬(han)料一般都是鎂基合(he)(he)(he)金(jin)(jin)組(zu)分，如Mg2Al2Zn釬(han)料，適配釬(han)劑(ji)為氯化物和(he)氟化物的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)(he)(he)粉末。無鍍(du)(du)層(ceng)鎂合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)釬(han)焊工藝一般僅限于(yu)(yu)硬(ying)釬(han)焊，因(yin)為還(huan)沒有找到合(he)(he)(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)膜及界面活(huo)化軟釬(han)劑(ji)。因(yin)此，對于(yu)(yu)無鍍(du)(du)層(ceng)鎂合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)無釬(han)劑(ji)軟釬(han)焊僅限于(yu)(yu)焊接角(jiao)接頭和(he)填補變形件(jian)(jian)及鑄件(jian)(jian)噴涂前的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)關鍵面上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)表面缺陷。而帶有鍍(du)(du)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)鎂合(he)(he)(he)金(jin)(jin)可以采用(yong)(yong)常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)軟釬(han)焊技術。

二、鎂合金焊接性問題主要有哪些

鎂(mei)合(he)金(jin)的性(xing)能與其他(ta)材(cai)料相比(bi)具有顯著特點(dian)，焊接(jie)(jie)性(xing)較為特殊(shu)。由于(yu)鎂(mei)合(he)金(jin)密度低(di)、熔點(dian)低(di)、熱(re)導率和電導率大、熱(re)膨脹系(xi)數大、化(hua)學活(huo)潑性(xing)很強、易氧(yang)化(hua)且氧(yang)化(hua)物的熔點(dian)很高(gao)，因(yin)此(ci)，鎂(mei)合(he)金(jin)在焊接(jie)(jie)過程中會產(chan)生一系(xi)列(lie)困難，主要表(biao)現在：

1、氧化和蒸發

由于(yu)鎂的(de)(de)氧(yang)化性極強，在焊接(jie)過程中(zhong)易(yi)(yi)形(xing)成氧(yang)化鎂（MgO），MgO熔點高(gao)(gao)(gao)（2500℃）、密度大（3.2g/cm3），易(yi)(yi)在焊縫中(zhong)形(xing)成夾雜，降低了焊縫性能。在高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)，鎂還(huan)容(rong)易(yi)(yi)和(he)空氣中(zhong)的(de)(de)氮(dan)發生化學反應生成鎂的(de)(de)氮(dan)化物(wu)，弱化接(jie)頭的(de)(de)性能。鎂的(de)(de)沸點不高(gao)(gao)(gao)，這將導致在電(dian)弧高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)很(hen)容(rong)易(yi)(yi)蒸發。

2、晶粒粗大

由于熱導率大，故焊接鎂合金時(shi)要用大功率熱源、高速(su)焊接，易(yi)造成焊縫和(he)近焊縫區(qu)金屬過熱和(he)晶(jing)粒(li)長(chang)大。

3、熱應力

鎂(mei)合金熱膨脹系數較大(da)(da)，約為鋁的1～2倍，在焊(han)接過程中易產生大(da)(da)的焊(han)接變形，引起較大(da)(da)的殘(can)余應(ying)力。

4、焊縫金屬下塌

由于鎂的(de)表面張(zhang)力比鋁(lv)小(xiao)，焊接時很容易產生焊縫金屬下塌，影響焊縫成形質(zhi)量。

5、氣孔

與焊接鋁合金相似，鎂合金焊(han)接時易產生氫(qing)氣(qi)孔。氫(qing)在(zai)鎂中的溶(rong)解度隨(sui)溫(wen)度的降低而減小，而且(qie)鎂的密度比鋁(lv)小，氣(qi)體(ti)不易逸出，在(zai)焊(han)縫(feng)凝固過程中會形成氣(qi)孔。

6、熱裂紋

鎂合(he)金易與其(qi)他(ta)金屬形成低(di)熔(rong)(rong)(rong)點共晶(jing)組織，在焊接(jie)接(jie)頭中易形成結晶(jing)裂紋(wen)。當接(jie)頭處溫度過高時，接(jie)頭組織中的低(di)熔(rong)(rong)(rong)點化合(he)物(wu)在晶(jing)界(jie)處會熔(rong)(rong)(rong)化出現空穴，或產生晶(jing)界(jie)氧化等，即所(suo)謂的“過燒”現象。

此外，鎂及鎂合金易燃(ran)燒，所以(yi)在熔(rong)化焊接時需要(yao)惰性氣體或焊劑(ji)的保護(hu)。