镁合金的焊接技术研究

综述了镁合金的应用与性能,焊接技术已成为制约其应用的关键所在。介绍了镁合金的焊接研究现状,阐述了镁合金的钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、电子束焊、激光焊、电阻点焊等焊接工艺的特点,并对镁合金的焊接研究进行了展望。     

镁合金焊接技术研究现状及发展趋势

综述了镁合金的特点与应用,分析了目前镁合金焊接存在的问题,详细论述了镁合金焊接方法,包括钨极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、电子束焊接、电阻点焊、激光及其电弧复合焊、熔化极惰性气体保护焊、钎焊等特点及应用现状,并对镁合金焊接的研究与应用进行展望。     

镁合金焊接技术的研究发展现状

针对镁合金焊接的特点及存在的问题,介绍了镁合金钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、电子束焊、激光焊、激光-TIG复合焊、搅拌摩擦焊的焊接特点,对镁合金焊接技术的发展进行了展望。     

镁合金的焊接方法及其工艺要素

介绍了镁合金焊接的主要问题，综述了有可能应用于镁合金焊接的各种焊接方法、工艺要素及其研究现状，其中包括钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、激光焊、电子束焊、摩擦焊、电阻点焊、钎焊等，展望了有良好应用前景的焊接方法与研究方向。     

镁合金材料焊接的研究现状及发展

综述了镁合金材料的特点及应用,分析了镁合金焊接过程中存在的主要问题,详细论述了近年来国内外镁合金材料钨极和熔化极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、电子束焊、电阻点焊、激光焊、复合焊接等方法的特点及研究现状.对镁合金焊接接头的静载力学性能、冲击性能、疲劳性能及其断裂行为进行了讨论,并对今后镁合金材料的焊接及丁程应用进行了展望.     

铝合金焊接技术的研究现状与展望

针对铝合金焊接的特性和存在的问题,介绍了铝合金钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、等离子弧焊、真空电子束焊、激光焊、搅拌摩擦焊等焊接方法,并对铝合金焊接技术进行了展望.     

镁合金焊接技术的发展与展望

近年来随着镁合金应用范围的逐渐扩大,镁合金的焊接技术也得到了各行业的广泛关注。传统的镁合金成型技术已经不能满足实际使用和加工性能的要求,镁合金势必会遇到与其他异种金属或合金的连接,因此镁合金焊接研究已成为国内外学者研究的主要方向之一。针对镁合金焊接的特点及存在的切实问题,对钨极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、电阻点焊等典型且具有潜力的焊接方法进行了介绍,并针对各种焊接技术存在的利弊进行了预测和展望。     

镁合金的焊接研究现状

简述了镁合金的应用情况及其焊接特点,介绍了镁合金的钨极氩弧焊、激光焊、激光复合焊、搅拌摩擦焊等常用的几种焊接方法及其研究现状。与熔焊相比,搅拌摩擦焊无飞溅、无烟尘,不会出现气孔、裂纹等焊接缺陷,接头性能良好,无疑将成为镁合金焊接最主要的焊接方法之一。     

高效、固相焊接新技术--搅拌摩擦焊

在介绍搅拌摩擦焊（FSW）技术特点的基础上,对发达国家在搅拌摩擦焊接技术的工业化应用进行了综述,并且对中国搅拌摩擦焊中心在镁合金、铜合金、钛合金、塑料等材料的搅拌摩擦焊工艺研究、复杂铝合金构件开发以及搅拌摩擦焊设备制造等方面进行了较全面的介绍.搅拌摩擦焊接技术是一项高效、固相焊接新技术,在铝合金结构焊接方面具有广阔的应用前景.     

镁合金搅拌摩擦焊接技术的研究进展

搅拌摩擦焊是一种节能、节材、清洁、高效的新型金属连接技术，特别适于轻金属的连接。铝合金搅拌摩擦焊技术已经在很多领域实现了工业应用，而镁合金搅拌摩擦焊的研究才刚刚开始。对搅拌摩擦焊的技术特点作了简要的介绍，并对镁合金搅拌摩擦焊接工艺以及材料的组织与性能方面的研究进行了综述，并对以后的研究方向作了展望。     

镁合金焊接技术研究进展

介绍了镁合金先进焊接工艺，包括A-TIG、电子束焊、激光焊、激光-电弧复合焊和搅拌摩擦焊。针对镁合金焊接的特点，提出了有效的焊接工艺。实践表明，上述几种焊接方法均具有独特的优越性，可有效地解决镁合金焊接所面临的难点。     

基于摩擦加工技术的镁合金表面改性研究现状

鉴于当前高性能镁合金的应用需求,亟待提高镁合金的表面硬度、摩擦磨损性以及耐蚀性等表面性能。新型固态加工技术——搅拌摩擦加工以及摩擦堆焊能够实现材料的大塑性变形,在镁合金表面微观组织结构改性、表面复合材料化以及金属焊敷层制备等方面得到了成功的应用。在介绍搅拌摩擦加工以及摩擦堆焊技术特性的基础上,分别从工艺手段、组织演变以及性能改善等方面综述了摩擦加工技术用于镁合金表面改性的研究现状。国内外研究结果显示,搅拌摩擦加工可有效细化镁合金表面晶粒,破碎粗大第二相,导入增强粒子,实现表面复合化,进而显著提高镁合金的硬度、耐磨性以及耐蚀性。摩擦堆焊技术可在镁合金表面成功制备无稀释、结合完整性高、均匀细化的金属焊敷层,有效改善镁合金表面硬度及耐磨性。通过对用于镁合金表面改性的摩擦加工技术研究现状的总结,展望了镁合金搅拌摩擦加工以及摩擦堆焊的发展前景,提出了需要进一步研究的方向。     

基于钻铣床的搅拌摩擦焊设备设计

以ZX50CA钻铣床为研究对象,采用液压技术对其压下装置进行设计,设计出一台适用于镁合金薄板搅拌摩擦焊的设备,选用3 mm厚的AZ31镁合金板材进行对接焊接实验。结果表明:当搅拌头转速为1400 r/min、焊接速度为15 mm/min、压紧力为1500 N时,焊接接头表面成形良好。通过实验证明,该设备能够满足搅拌摩擦焊的工艺参数要求,适用于搅拌摩擦焊的实验研究,而且相对于大型专用搅拌摩擦焊设备,成本低,使用灵活、方便,为镁合金薄板搅拌摩擦焊设备的开发提供了很好的参考价值。     

Friction stir welding of magnesium alloy AZ31B to aluminium alloy 5083

Abstract

A preliminary investigation has been carried out into the application of friction stir welding for joining a magnesium alloy to an aluminium alloy. The work has shown that liquation during the welding process can lead to the formation of a brittle intermetallic at the joint interface. This intermetallic has a microstructure composed of a divorced lamellar eutectic containing Al₁₂Mg₁₇ and magnesium. The formation of this microstructure and its influence on mechanical properties are discussed in terms of solidification theory.     

轻金属的激光复合焊技术

铝、镁等轻金属优良的物理性能,使其在工业领域的应用越来越广泛,在汽车工业尤为突出.列举了激光-MIG焊,激光-TIG焊,激光辅助搅拌摩擦焊,双激光束焊等多种激光复合热源在铝、镁及其合金连接上的应用,对相关复合热源的加工原理做了简要的分析.这些激光复合热源形式有各自的优点,在轻金属的加工连接方面有广阔的应用前景.     

镁合金铸件氦-氩保护TIG焊修复工艺

镁合金因其较高的比强度而在诸多领域发挥重要的减重作用,且多为铸造构件,但镁合金铸件的缺陷问题成为制造瓶颈. 对镁合金铸件修复工艺进行研究,采用非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊)探究此工艺下不同保护气体对TIG焊修复焊道的成形、组织特征及性能的影响,并通过不同氦-氩含量的保护气体下TIG焊电弧形态及电弧电压的研究,分析氦气含量对修复焊道熔深的影响. 结果表明,调整镁合金铸件TIG焊修复工艺保护气体中的氦气比例,会改善焊道形貌;增加保护气体中的氦气比例,将有效提高焊道熔深和深宽比;保护气体中氦气含量的改变对修复焊道组织、硬度无显著影响. 模拟缺陷修复试验结果表明,镁合金铸件氦-氩保护TIG修复工艺可以满足铸件浅层缺陷修复需求,增加保护气体中氦气含量可提高熔深,提高此工艺的适用性.     

异种材料搅拌摩擦焊接头特点与脆性本征研究

对镁合金与铝合金进行了搅拌摩擦焊连接试验.从接头金相形貌中可以看出,铝合金与镁合金的晶粒以河流状汇合的方式充分交织在一起,其排布具有明显的梯度特征.当这种混合的交织状态过渡到热机械影响区时可以发现,随着速度梯度的变化,混合的均匀程度明显减弱.接头附近存在大量的脆性金属间化合物,导致力学性能显著下降.从接头断口的扫描电镜形貌可以看出,单侧启裂的拉伸断口一侧出现少量韧窝带和大量的变形带断裂特征.