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。     

汽车用镁合金焊接的研究进展

介绍了镁合金在汽车工业中的应用现状,分析了镁合金焊接的主要问题,综述了镁合金各种焊接方法的特点及研究现状,展望了镁合金焊接的发展趋势。     

镁合金轮椅小轮轴套焊接结构改进

研究了镁合金轮椅小轮轴套焊接部位的结构,改变了焊道的部位和方向,大大降低了焊接部位应力集中,有效地提高了焊接部位的疲劳强度。结果表明:焊道长度与疲劳性能有一定的关系,当焊道长度大于25 mm时,其疲劳寿命可达21万次以上,根据GB/T13800-2009标准测试满足轮椅的使用要求。     

镁合金焊接研究进展

围绕提高镁合金焊接接头动载性能以及镁合金与铝合金、钢铁等异质材料连接问题,开展激光诱导/增强电弧复合热源焊接、激光胶接焊等熔焊新技术研究,为镁合金在各种工业场合的应用提供技术支持。文中分析了镁合金/镁合金及镁合金/铝合金、镁合金/钢铁之间的焊接接头异质界面特点,阐述了镁合金本身及其与其它金属之间的焊接性。通过新型焊接方法能够有效地改善镁合金与异质材料焊缝的界面组织,进而实现提高焊接接头强度的目的。     

镁合金焊接接头的力学性能

随着镬合金应用的日益广泛，其焊接接头的力学性能也受到人们的重视。介绍和分析了采用不同焊接方法时焊接接头的力学性能。并提出一些看法，对镬合金焊接接头力学性能的研究有一定促进作用。     

镁合金薄板焊接性能研究

采用钨极交流氩弧焊焊接方法制备了0.8 mm厚的AZ31和AZ80镁合金拼焊板,分析了AZ31和AZ80镁合金拼焊板的焊接性能,确定了钨极交流氩弧焊接工艺参数.研究结果表明,AZ31镁合金焊缝处的晶粒为等轴晶,热影响区组织是树枝状晶.AZ31-AZ80拼焊板的焊缝处缺陷主要是气孔和热裂纹.焊缝性能与焊接母材的性能相当.     

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.     

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。     

AZ31B镁合金薄板TIG焊接

镁合金具有比重轻、比刚度和比强度高、阻尼减震性好以及易于机械加工等优点 ,在航空航天、汽车、摩托车等领域具有广阔的应用前景。但由于镁合金具有熔点低、线膨胀系数及导热系数高 ,导致镁合金在焊接过程中容易出现氧化燃烧、裂纹以及热影响区过宽等问题 ,难以获得与母材性能相匹配的焊接接头。本文对AZ31B镁合金薄板TIG焊工艺和提高镁合金焊接接头性能的有效途径进行了探索 ,为加快镁合金结构件的广泛应用提供理论基础和技术依据。1　焊接试验1.1　工艺准备本试验采用板厚为 1.6mm的AZ31B镁合金作为焊接材料 ,其化学成分见表 1,对变…     

镁合金的活性电弧焊接

在不同的电流条件下,研究了9种常见氧化物、氟化物、氯化物活性剂在镁合金交流氩弧焊及变极性等离子焊弧中的行为.结果表明:活性剂TiO2、Cr2O3、AlF3、NiCl2、CdCl2、ZnCl2、MgCl2使镁合金交流氩弧焊焊缝熔深增加;MgF2、SiO2使镁合金交流氩弧焊焊缝熔深减小;TiO2、SiO2、Cr2O3、AlF3、NiCl2、CdCl2使镁合金变极性等离子弧焊焊缝熔深增加;MgF2、ZnCl2、MgCl2使镁合金变极性等离子弧焊焊缝熔深减小;活性剂对镁合金交流氩弧焊焊缝熔深增加的作用大于对镁合金变极性等离子弧焊的;电弧收缩是活性剂使得镁合金电弧焊焊缝熔深增加的原因之一;活性剂的加入使得焊缝的晶粒比未涂敷活性剂时粗大.     

ZM5铸镁激光填丝补焊工艺特性与组织分析

针对ZM5铸镁缺陷补焊难题,开展光纤激光填丝焊接工艺特性研究,并采用SEM及EDS对焊缝组织进行分析。结果表明,激光束离焦量增加至20 mm时,由激光深熔焊变为热导焊模式,焊缝变宽,熔深变小,稀释率降至0.65,焊缝成形良好;随激光功率增加,稀释率变大,润湿角变大;焊接速度减小,稀释率变小。激光功率为2.1 k W,焊接速度v=0.5 m/min,稀释率为0.52,焊缝成形良好。激光热导焊接热输入小,焊缝组织晶粒细化,先析出α-Mg相基体弥散分布β-Mg17Al12与δ-Mg共晶相。     

镁合金点焊工艺及焊缝组织分析

针对2 mm厚镁合金AZ31B,在工频DN-100型单相交流电阻点焊机上进行了系列点焊实验.通过选择焊接电流、电极压力和焊接时间,确定了合理的工艺参数;经力学性能试验和接头组织分析表明,在电极压力1 280 N,焊接时间52周波,预压时间20周波的实验条件下,可以获得性能良好的镁合金AZ31B焊接接头.     

镁合金T形件激光-TIG复合热源焊接

主要研究了激光-TIG电弧复合焊复合模式、热源间距(D_la)和激光脉冲参数对镁合金T形件成形的影响.研究发现TIG-激光的复合模式更有利于T形件的成形.在TIG-激光复合模式下,D_la随着焊接电流的提高而增加时会得到更大的焊接熔深,焊接电流为100 A,D_la为3 mm时可以得到良好的镁合金T形结构件焊缝成形.激光脉宽过小或过大都会对T形结构件焊缝根部的成形产生不良影响,脉冲较小时T形件立板与上板结合处的熔池金属极易产生过烧,从而导致焊接表面塌陷严重,甚至烧穿;脉冲过大时则造成立板与上板结合处熔化不足而产生不熔合现象.     

镁合金电阻点焊接头组织结构特点

为了提高镁合金电阻点焊接头的力学性能,采用光学显微镜、激光共聚焦扫描显微镜、x射线衍射仪研究了接头的微观组织和相组成.结果表明,接头主要由熔核和热影响区(HAZ)所构成.熔核一般包括两种不同的组织形态,即熔核边缘的胞状树枝晶和熔核中心的等轴树枝晶.熔核是由大量的α-Mg相和少量的β-Mg17Al12相所组成.相对于未熔化的母材晶粒,热影响区晶粒变粗,并伴随晶界熔化.当焊接电流为23 kA,焊接时间为8个周波,电极力为4.5 kN时,熔核边缘的胞状树枝晶细化,而熔核中心的等轴树枝晶有向等轴晶转化的倾向,且平均晶粒尺寸为12.96μm.     

镁合金电阻点焊接头中的缺陷

研究了新型轻质镁合金在电阻点焊中的主要缺陷,分析了焊接缺陷的形貌特点、形成原因和危害,为提高镁合金点焊接头质量提供了依据.结果表明,在镁合金电阻点焊接头中的裂纹为结晶裂纹,与电流特性、结晶时的应力状态和成分偏析有关;缩松和缩孔的产生主要与焊接过程中金属热膨胀及焊接后期锻压力大小有关;电极粘附和焊接喷溅是镁合金点焊中最常见的缺陷,产生的主要原因是电极与工件以及工件与工件界面处局部过热造成的.     

镁合金真空电子束深熔焊接及焊缝成形数值模拟

对10mmAZ61镁合金板材进行了真空电子束深熔焊接数值模拟研究.考虑到焊接过程中高温金属蒸气等离子体的热效应及真空电子束焊接"匙孔"深熔热效应特征,建立了高斯面热源与双椭球体热源复合的移动热源模型,采用数值模拟的方法研究了镁合金真空电子束焊接温度循环特征及不同焊接工艺对焊缝成形的影响.结果表明,建立的复合热源模型能够获得电子束深熔焊接的效果,并可模拟不同焊接工艺下的温度场分布与电子束热源作用下的焊缝成形,这也证明了该模型在AZ61镁合金电子束平板焊接的热效应模拟中有较好的适用性.