镁及镁合金的焊接性
焊接工艺的镁合金焊接技术要点
焊接工艺的镁合金焊接技术要点镁合金是一种重要的结构材料，在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用。
然而，镁合金的高活性和低熔点给其焊接过程带来了一定的挑战。
为了实现镁合金的可焊接性，提高焊接接头的强度和可靠性，必须掌握镁合金的焊接技术要点。
本文将介绍镁合金焊接的关键技术和注意事项。
一、镁合金焊接方法1. 氩弧焊（TIG焊）氩弧焊是一种常用的镁合金焊接方法。
在氩气保护下，通过高温电弧将金属材料加热到熔化状态，使其与填充材料相结合。
氩弧焊可以实现高质量的焊缝和卓越的机械性能。
然而，由于镁合金的氧化性质，氩弧焊时必须使用镁合金专用的推杆以及预先清洁和除氧的材料。
2. 激光焊接激光焊接是一种高效、精确的焊接方法，特别适合焊接镁合金。
激光束的高能密度可以在短时间内完成焊接过程，并实现熔化区域的快速凝固。
激光焊接具有低热输入和小热影响区的优势，可以避免镁合金的热裂纹和变形问题。
二、镁合金焊接前的准备工作1. 材料准备镁合金焊接前，首先需要准备优质的镁合金材料。
材料的质量和化学成分对焊接接头的性能至关重要。
合理选择合金成分和材料特性相匹配的填充材料，可以提高焊缝的强度和耐蚀性。
2. 表面处理镁合金的表面容易氧化，焊接前必须进行表面清洁和除氧处理。
可以使用碱洗、溶剂清洗或机械去除等方法，彻底除去铝、锌、铁等杂质，以提高焊接接头的可靠性。
三、焊接参数的控制1. 焊接电流和电压在焊接过程中，合理控制焊接电流和电压可以实现优质的焊缝形态和合金成分分布。
电流过大会导致气孔和焊接接头强度降低，电流过小则会使焊缝未能完全熔化。
2. 焊接速度焊接速度是决定焊缝形态和晶粒细化程度的重要因素。
过快的焊接速度会导致焊缝开裂和材料变形，而过慢则会使熔化区域过大，影响焊接接头的力学性能。
四、焊接后的处理1. 热处理镁合金焊接后，可以通过热处理进一步提高焊接接头的强度和耐蚀性。
常用的热处理方法包括时效处理和固溶处理。
时效处理可以有效提高镁合金的硬度和强度，而固溶处理则可提高镁合金的塑性。
各种材料的焊接性能
各种材料的焊接性能焊接是一种将两个或多个材料连接在一起的工艺，通过加热、加压和加入填充材料，使其在接头处产生强固的连接。
不同材料的焊接性能取决于其化学成分、结构和热处理状态等因素。
下面将就几种常见材料的焊接性能进行介绍。
1.钢材焊接性能：钢材是最常用的焊接材料之一，它具有良好的焊接性能。
一般来说，低合金钢和不锈钢等易焊接的钢材，焊接时一般使用通用电弧焊、气体保护焊和电子束焊等方法。
高强度钢、高合金钢等焊接性能较差的钢材则需要采用专用的焊接工艺，如预热、后热处理和控制焊接变形等。
2.铝材焊接性能：铝材具有良好的导热性和导电性，但其氧化膜易与空气中的氧气发生反应，影响焊接质量。
因此，对于铝材焊接，一般需要采用气体保护焊、TIG焊和激光焊等方法。
同时，由于铝合金的热导率较高，所以焊接时需要更高功率的焊接设备。
3.铜材焊接性能：铜材的导热性和导电性良好，在焊接时容易产生较高的焊接温度，进而导致铜材迅速散热，难以形成良好的焊接池。
因此，铜材的常见焊接方法主要有气体保护焊、TIG焊和电弧焊等。
4.镁合金焊接性能：镁合金具有轻量化和高强度等优点，但其善热导性和易氧化的特性使其在焊接过程中面临一定的挑战。
常见的镁合金焊接方法有TIG焊、气体保护焊和电弧焊等。
此外，由于镁合金容易产生热裂纹，焊接过程中需要注意控制焊接温度和热输入。
5.硬质合金焊接性能：硬质合金是一种复合材料，其焊接性能受到合金成分、颗粒尺寸和焊接工艺的影响。
一般来说，硬质合金的焊接方法有等离子焊、电子束焊和惰性气体焊等，其中等离子焊和电子束焊具有较高的能量密度，适合高硬度和高熔点的硬质合金。
综上所述，不同材料的焊接性能受到多个因素的影响，包括化学成分、结构和热处理状态等。
在选择焊接方法时，需要根据材料的特性和要求，合理选择合适的焊接工艺，以保证焊接接头的质量和性能。
镁合金TIG焊焊接工艺
ｌ Ｏ・
科 技 论 坛
镁合金 Ｔ Ｉ Ｇ 焊 焊 接 工 艺
尚 振 一
（ 南通航 运职 业技术 学院， 江苏 南通 ２ ２ ６ ０ １ ０ ）
摘
要： 介绍 了焊接镁合金 的几种工 艺方法 ， 包括 Ｔ Ｉ Ｇ焊、 电子束焊 、 激光 焊以及搅拌摩擦焊。针对镁合金的焊接 特点 ， 着重论述具有
实践 应 用 性 强 、 生 产 成 本较 陷 防 治 。 关键词 ： 镁合金 ； １ ｒ Ｉ Ｇ焊 ； 焊接 工 艺 ； 焊接 缺 陷
镁合金的密度小 ， 约为 １ ． ７ ８ ｇ ／ ｃ ｍ ｓ ， 是铝的 ２ ， ３ ， 钢的 １ ， ４ 。同时， ３ － ４焊前表面处理 。镁合金表 面一般 采用机械 以及化学 处理方 镁合金还具 有高的比强度 、 比刚度 、 减震性和导热性 ， 较 好的可切削 法 ，清理 坡 口两侧 １ ５ ｍ ｍ一 ２ ０ ｍ ｍ的范围内的氧化物 以及污染物 ， 清 性和可回收性 ， 因而被称为 ２ １ 世纪的“ 绿色” 工程材料 。 因此它在汽 理后裸露在空气 中的镁 由于化学性质活泼会再次被空气氧化 ， 所 以 车、 通信 、 航 空航天等领域具有巨大的应用前景 。 清理后需要快速进行焊接避免镁的氧化又带来 的一系列的问题 。 如 １ 焊 接 性 分 析 果使用化学材料清理 ， 那么焊接时间可以适当的延长一点 。 由于镁 合金的熔 点低， 线膨胀系数 和导 热率高 ， 与氧 、 氮 的亲 和 ３ ． ５ Ｔ Ｉ Ｇ焊的电流及极性选择 。用 Ｔ Ｉ Ｇ焊焊接镁 合金时 ， 为 了有 力 强， 焊后 易形成夹杂和脆性相 ， 易产生焊接 变形 和热裂纹 ， 使焊 接 利 于气体的逸 出以及利 用“ 阴极 破碎效应 ” 一般都使 用交流 电源并 接 头的力学性能下降。针对镁合金焊接的特点 和难 点， 应采用能 量 采 用 低 电弧 。 密度大 、 焊接热输入小 、 焊接速度快 的高效焊接方法。 近些年来 出现 ３ ． ６焊丝的选择与使用 。焊丝 中所使 用的材料对焊接后 接头的 的新工艺 ， 如 Ｔ Ｉ Ｇ焊、 真空 电子束焊 、 激光焊 以及搅拌摩擦焊等。 组织性能影响很大，通常情况下都会使用 的焊丝 中 Ｍ ｇ的 比例都会 ２ 焊 接 方 法 分析 比母材低 。因为二次相 的量 以及接头 刚度在高温镁蒸 发严重且 Ｍｇ ２ ． １ Ｔ Ｉ Ｇ焊。用 Ｔ Ｉ Ｇ焊焊接镁合金时 ， 由于 Ｔ Ｉ Ｇ焊加热范围小 ， 比例较大 的情况下都会变得很 大， 相反的接头强度就会变低 。 热源集 中性好 ， 焊接后 ， 热影响区的范围和变形的尺寸都较小 ， 并且 ３ ． ７ 钨极 的选择与使用 。钨极选择综合性能好 的铈钨极 ， 钨极直 焊缝抗腐蚀 的性能也得到了提 高 ， 接头的整体性能变得更加优 良。 径与 电流密度根据试件情况进行合理选择 。 ２ ． ２电子束焊 。电子束焊是一种高能密度的焊接工艺 ， 穿 透性能 ４ 焊接 接 头 缺 陷 及 其 产 生 原 因分 析 好， 可 以对镁合金厚板进行焊接 ， 接头质量好。但是电子束焊要求在 ４ ． １ 焊接气孔缺陷分析 真空环境下进行 ， 而且， 电子束焊枪结构 复杂 ， 设备投 资和运行成本 ４ ． １ ． １ 气孔形成原因。 气 孔问题在所有 的焊接过程 中都是十分常 比电弧 焊要 高许多倍 ， 对焊接接 头装 配要求严格 ， 焊接时容 易激发 见的 ， 几乎所有 的钢材 、 有 色金 属焊接的时候都会产生气孔 ， 而镁 合 Ｘ 射线， 对 环境产生危害 。以上弱点限制了电子束焊接 的广泛应用。 金 的一些有 色金属特殊 的 自身性能导致 了产生气孔 的概率往往 比 ２ ． ３ 激光 接 。激光焊接高度集 中的能量会将热影响 区的面积 其他的金属材料 还要 大一些 。 实验表 明其表面一层很难彻底 去除的 减 到最小 ， 而且激 光束 比较容易控制 ， 焊接镁合 金可 以有效 防止传 Ｍｇ Ｏ更容易与空气 中的水相结合 ， 所 以在镁合金焊接 时对气 孔的敏 统焊接工艺产生的缺 陷 ， 焊接接头质量好 。但激光器功率一般都 比 感度更大。 较小 ， 镁合金表 面对激光束 的吸 收率很低 ， 而且 深熔 焊时存在 阈值 ４ ． １ ． ２气 孔 产 生 的 预 防措 施 。 焊 前 对 材 料 进 行 清 理 在 整个 焊 接 过 问题，技术还不够成熟成本非常高 ， 如今只是在航空航 天等高端科 程中是非常重要 的一个步骤 ， 保护气 的成分 同样会影 响焊缝 中气 孑 Ｌ 技技术 中应用 ， 在一般工业 中还没有得 到广泛应用 。 的形成。实验发 现 ， 使用了双重保护且使用高气压 的保护气 的试 件 ２ ． ４搅拌摩擦焊。 搅拌摩擦焊是一种新 型的固相塑 『 生连接工艺 ， 相对于没有使用双重保护和保护器 的气压 比较低 的试 件 ， 气孔 的量 在焊接 过程 中， 金属不 熔化 ， 焊接 时温度相对较低 ，因而可 以避免 会减少 ８ ０ ％以上。 必要 时可 以加入一些不影响材料本身机械性能的 其他焊接方法所产生 的焊接缺 陷 ， 焊接镁合金时不会出现熔化焊的 合金材料来 降低液 态金属 的粘度 ，这样气泡 就会从焊缝 中快速 析 各种缺陷， 接头性能 良好 ， 对镁合金 的焊接具有独 特的优势 。但是 ， 出。 镁合金搅拌摩擦 焊的工艺 限制较 多， 搅拌头适应性差 ， 且磨 损较快 ， ４ ． ２焊 接 裂 纹 分 析 工艺还不成熟， 目前 限于用在结构简单的构件。 ４ ． ２ ． １ 裂纹形成原 因。从镁合金焊接 时裂纹 的分 布情况 知道 ， 焊 因此 ， 我们将 Ｔ Ｉ Ｇ焊焊接镁合金的焊接工艺作为代表来探讨镁 缝 晶粒 结 晶过 程 中是 一 个 薄 弱 的环 节 ， 首先结晶的部分金属纯度会 合金的焊接工艺 以及缺陷防治 。 比较 高 ， 后 结 晶 的 金 属 相 对 杂 质 就 比较 多 ， 而 这 些 杂 质 形 成 的 低 熔 ３ Ｔ Ｉ Ｇ焊工艺参数对焊缝 的影响 共 晶物的熔点较低 ， 在 焊 缝 金 属 凝 固的 后 期 位 于 晶 界 部 位 ， 会 形 成 ３ ． １ 焊接线能量 的影 响。焊接 电流大小 以及 焊接速度 快慢 对焊 层膜 ，此时 由于镁合金冷却收缩量较大会产生较大 的拉应力 ， 焊 接 的线 能量都起着至关重要的作用 。 在焊接镁合金时 电流以及焊接 缝 晶界在拉伸应力的作用下就非常容易被撕裂而导致裂纹的形成 。 速度在允许 的范 围内， 都要尽量 的取上 限值 。焊接速 度过慢则 必然 ４ ． ２ ． ２ 裂 纹 产 生 的预 防 措 施 。 试 验 分 析研 究 发 现 可 以从 工 艺 以及 会导致热影 响区过大并伴随热裂纹 的出现 。 冶金两个方面降低镁合金焊接 过程 中热裂纹 的产生。 工艺 因素则主 ３ ． ２氩气流量的选择 。Ｔ Ｉ Ｇ焊焊接镁合金时， 保护气 可以有效地 要是通过规范操作 ， 选择正确焊接顺序及接头并 预热来 减少焊件 的 预 防有害气体进入焊接区 ， 气体流量在一定 范围内 ， 随着流量上升 ， 膨胀量 ， 从 而达到 降低裂纹 的产 生。但是 为了从 根本上解决热裂纹 保护效果变好 ， 但不是无 限制 的上升 ， 一旦到了一定流量限值 ， 再加 的产生 ， 就必须从控制源头冶炼来提 升接头的机械性能降低裂纹产 大流量 ， 不仅不会提升保护效果 ， 反而质量下降 ； 因为过大 的氩气流 生 的产 生 来 实 现 对 裂 纹 的 掌控 。 反 而会 产生紊流将空气卷 入受保护 区； 因此 ， 气 体流量要 根据具体 结 束 语 焊接位置以及坡 口形式等综合考虑 。 镁合金 在采用 Ｔ Ｉ Ｇ焊焊接工 艺相 比于其他焊 接方法 其优势 在 ３ ． ３ 焊接接头设计 。 镁合金的焊接接头有很多种形式 ， 可以采用 于热影响区的范 围和变形 的尺 寸较小 ， 并且焊缝抗腐蚀 的性 能会得 对接 、 外角接 、 搭接 、 Ｖ形对接 、 ｘ形对接等 ， 坡 口的选择在 镁合金 的 到极大的提高 ， 接头的整体性能变得更加优 良且成本相对合 理。操 焊 接 选 择 上 是 一 项 重 要 的 问题 ， 焊 接 时选 择 的 坡 ｉ Ｓ ｌ 不正 确 ， 在 焊 接 作方法简单 ， 对试件装 配以及操作条件要 求较低 ， 合理制 定焊接工 时容易导致产生夹渣与未焊透等缺陷 ， 如何 选择坡 Ｅ ｌ 的形式需要根 艺以及 缺陷防治 ， 保 证经济性 与实用性 的完美结合。 据实际的工件情况来分析 。
镁合金焊接的研究与发展
镁铝异种金属焊接的若干方面阐述
镁铝异种金属焊接的若干方面阐述1 概述进入21世纪以后，资源和环境的平衡以及可持续发展已经成为人类的首要问题，节能和环保已经成为现代产业的突出特点。
镁合金作为目前世界上最轻的金属工程结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼减振降噪能力强、电磁屏蔽性能优异、抗辐射、切削加工和热成型性好、可焊接，对碱、煤油、汽油和矿物油具有化学稳定性，易于回收利用等优点。
镁合金在汽车、摩托车等交通工具、仪器仪表、电子电器、化工冶金、航空航天、国防军工等领域获得了广泛的应用。
镁合金作为一种结构材料，在工程实际应用上就要考虑其连接的问题，焊接是最常用的连接方法。
镁合金自身特性决定了焊接性能较差，难以实现可靠连接。
目前镁合金焊接技术已成为了一个世界性的技术问题。
铝合金具有比强高、延展性好、导电性好、抗腐蚀性好，又便于回收再利用等特点，在很大程度上满足了现代工业对轻质、高强、节能方面的要求，特别是航空航天、汽车制造等行业，铝合金已经成为应用最广泛的有色金属。
铝合金作为应用广泛的轻金属其主要的连接技术是焊接，并且对常规焊接方法的研究已经比较成熟。
镁和铝作为两种最具有应用前景的有色轻金属，对它们交叉使用的研究是十分必要的，如果要实现镁/铝异种金属结构的有效连接，焊接将成为其主要的连接方法。
这样也会扩大镁合金、铝合金结构件在高新技术领域的应用。
2 镁/铝异种金属的焊接特点在镁/铝异种金属的焊接过程中往往存在熔化和结晶的过程，而且生成的金属间化合物会对接头性能产生关键性的影响。
镁/铝异种金属的焊接特点主要有下面的几点：（1）镁和铝极易氧化。
Mg和Al均属于活泼金属，很容易与氧结合形成MgO 和Al2O3氧化膜，尤其是Al2O3结构致密且熔点很高（2050℃），很难将其去除。
这不仅阻碍两种金属的连接，而且使接头区容易产生夹杂、裂纹等缺陷，使接头结合性能变差。
（2）镁和铝液态时相互溶解度小。
由于镁是密排六方结构，铝是面心立方结构，两者晶体结构的不同是两者之间相互溶解度差的主要原因之一。
alloy_镁、镁合金、铝合金、锌合金的特性对比#
镁Mg镁的密度小，易于燃烧，这是由于它的物理、化学性质所决定的。
20℃时金属镁的密度是1.738g/cm3，液态金属镁的密度为1.58g/cm3；在标准大气压下，金属镁的熔点是（650±1）℃，沸点为1090℃。
在空气中加热时，金属镁在632℃～635℃开始燃烧。
因此决定了镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。
工业用镁的纯度可达到99.9%，但是纯镁不能用作结构材料，在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度，可以作为结构材料广泛应用。
镁合金材料具有以下优点：（1）重量轻镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者，它的比重为铝合金的６８％，锌合金的２７％，钢铁的２３％，它除了做３Ｃ产品的外壳、内部结构件外，还是汽车、飞机等零件的优秀材料。
（2）比强度、比刚度高镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当，而远远高于工程塑料，为一般塑料的10倍。
（3）耐振动性好在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300～500倍。
（4）电磁屏蔽性佳3Ｃ产品的外壳（手机及电脑）要能够提供优越的抗电磁保护作用，而镁合金外壳能够完全吸收频率超过１００ｄｂ的电磁干扰。
（5）散热性好一般金属的热传导性是塑料的数百倍，镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金，远高于钛合金，比热则与水接近，是常用合金中最高者。
（6）质感佳镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感。
（7）可回收性好只要花费相当于新料价格的4%，就可将镁合金制品及废料回收利用。
（8）稳定的资源提供镁元素在地壳中的储量居第八位，大部分的镁原料自海水中提炼，所以它的资源稳定、充分。
镁合金压力铸造的优点有：高的生产率；高精度；好的表面质量；精细的铸件晶粒；可压铸薄壁和复杂结构的产品。
0.6mm厚度镁合金压铸和铝合金压铸相比：生产率高50%；可使用钢模，延长服务寿命；更低的潜热，节省能量；好的机加工性；模具成本节省50%；熔体具有更高的流动性。
镁合金的焊接
（ Ｂ６Ｍ Ｓ ） Ｍ ， ６ （ Ｃ５ Ｍ ）
（ ＭＣ１ ）
Ｄ Ｂ
Ｃ
Ｂ’ Ｂ
充 金 属 ，但 要 使 用 现 有 尽 可 能 相 近 似 的 填 充 金 属 。 表 ４示 出 了有 代 表 性 的市 售 填 充 金 属 。 表
５ 示 出 了 与 各 种 镁 合 金 母 材 相 对 应 的推 荐 填 充 金 属 。根 据 经 验 ，选择 填 充 金 属 的标 准 如 下 ： ① ＡＺ ｌ焊 料 用 于 Ａｌ含 量 ＜６ ６ ％铸 造 材 及
维普资讯
镁 合 金 的焊 接
镁 合 金 的 焊 接 基 本 上 与 铝 合 金 相 同 ，所 以 从 事 铝 合 金 焊 接 的人 员 比较 容 易 用 铝 合 金 的 焊
接 设 备 进 行 镁 合 金 的 焊 接 。 当 然 ，镁 合 金 的焊
③ 材 料 表 面 的 氧 化 皮 膜 及 氢 化 合 物 皮 膜
属 蒸 气 易 产 生 气 泡 和 烟 气 。此 外 ，镁 合 金 表 面 张 力 小 ，焊 接 处 易 溶 脱 ；由 于 膨 胀 系 数 大 ，易
（） 的 制 造 方 法 ３金
① 铸 造 材 的 含 气 量
选 择 焊 接 方 法 时 要 考 虑 镁 的 物 理 化 学 性
质 ，选 择 镁 合 金 母 材 时 也 要 考 虑 合 金 元 素 及 制
造 方 法对 焊 接 性 能 的 影 响 。表 ２示 出 了 各种 镁 合 金 焊 接 性 的 比 较 。 充 分 考 虑 了焊 接 裂 纹 敏 感 性 及 焊 接 接 头 效 率 。Ｚ 添 加 量 高 的 Ｚ ０ ｎ Ｋ６ Ａ、 Ｚ ５ Ａ 及 Ｚ ６ Ａ 焊 接 性 差 。此 外 必 须 注 意 铸 Ｋ ｌ Ｋ ｌ
镁合金冷金属过渡(CMT)焊接技术研究现状及进展
镁合金冷金属过渡（CMT ）焊接技术研究现状及进展张效宾（吉林工业职业技术学院化工机械系吉林吉林132013）摘要:介绍了传统镁合金焊接方法存在的问题，阐述了CMT （冷金属过渡）技术与传统熔滴短路过渡技术的区别及CMT 焊接技术的特点，综述了镁合金CMT 焊接过程和镁合金与异种金属（镁-铝、镁-钢、镁-钛、镁-铜）的CMT 焊接过程。
指出利用CMT 焊接技术连接镁合金薄板时，焊缝成形良好；在与异种金属的CMT 焊接时，焊缝金属普遍存在金属间化合物，削弱了焊缝的力学性能。
最后对镁合金CMT 焊接技术的发展作了展望。
关键词：镁合金；冷金属过渡焊接；金属间化合物中图分类号：TG432文献标识码：A0前言镁合金的传统焊接方法主要有钨极惰性气体保护焊（TIG ）、熔化极惰性气体保护焊（MIG ）、熔化极活性气体保护焊（MAG ）、激光焊（LBW ）、电子束焊（EBW ）和搅拌摩擦焊（FSW ）等方法[1]。
由于镁合金的熔点和沸点低，热传导率和线膨胀率大，而传统焊接方法的热输入量大且持续，不利于熔池金属的化学冶金反应，因而镁合金的传统焊接方法容易出现焊缝金属的氧化、气孔，焊接飞溅、焊接变形和热裂纹等缺陷，严重制约了镁合金的发展和应用[2]。
根据镁合金的特点以及焊接易出现的缺陷，焊接时应选用能量密度高、热输入小和焊接速度快的焊接方法[3]。
近些年出现的CMT （冷金属过渡）焊接技术，因其焊接过程中低热输入和无飞溅的特点，可化解镁合金焊接中存在的难点[4]。
鉴于此，本文对国内外镁合金CMT 焊接技术的研究进行了综述，并对未来发展作出展望。
1CMT 焊接技术1.1CMT 焊接技术与传统熔滴短路过渡的区别CMT 是Cold Metal Transfer 的缩写，是一种新型的熔滴短路过渡方式，由奥地利Fomius 公司于2002研发[5]。
CMT 技术是在普通短路过渡的基础上开发的，通过数字化控制焊丝运动和电源输出波形，以实现熔滴的“冷过渡”。
各种金属材料的焊接特点及其热处理工艺
各种金属材料的焊接特点及其热处理工艺焊接是一种将两个或多个金属材料通过熔化或变形并在熔融金属之间形成接头的加工方式。
在焊接过程中，金属材料经历了高温和冷却的过程，从而影响了焊接接头的性能和组织结构。
不同金属材料具有不同的焊接特点和热处理工艺。
下面将分别介绍常见金属材料的焊接特点及其热处理工艺。
1.钢材焊接特点及热处理工艺：钢材是最常见的金属材料之一，具有良好的可焊性。
其焊接特点如下：(1)钢材容易氧化，焊接时需要保护气体或保护剂以防止氧化。
(2)焊接速度快，热影响区较小，易形变。
(3)钢材焊接后易产生残余应力和变形。
钢材的热处理工艺包括退火、正火和淬火等。
退火可以减轻焊接残余应力，正火可提高焊接接头的硬度和强度，淬火可增加焊接接头的硬度。
2.铝材焊接特点及热处理工艺：铝材具有良好的导热性和导电性，但其可焊性较差。
其焊接特点如下：(1)容易产生氧化膜，焊接前需要对焊缝进行预处理。
(2)焊接速度快，热影响区较小。
(3)铝材焊接后容易产生变形。
铝材的热处理工艺主要包括固溶处理和时效处理。
固溶处理可使铝材中的合金元素均匀溶解，时效处理可提高焊接接头的硬度和强度。
3.铜材焊接特点及热处理工艺：铜材具有良好的导热性和导电性，但其可焊性较差。
其焊接特点如下：(1)容易产生氧化膜，焊接前需要对焊缝进行预处理。
(2)焊接速度较慢，热影响区较大。
(3)铜材焊接后容易产生变形和裂纹。
铜材的热处理工艺主要包括退火和时效处理。
退火可减轻焊接接头的残余应力，时效处理可提高焊接接头的硬度和强度。
4.镁合金焊接特点及热处理工艺：镁合金具有轻质高强度的特点，但其可焊性较差。
其焊接特点如下：(1)容易产生氧化膜，焊接前需要对焊缝进行预处理。
(2)焊接速度快，热影响区较小。
(3)焊接时易燃，需要采取安全措施。
镁合金的热处理工艺主要包括固溶处理和时效处理。
固溶处理可提高镁合金的强度和耐腐蚀性，时效处理可进一步提高焊接接头的硬度和强度。
镁合金焊接
镁合金焊接技术研究进展摘要：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、、电子束焊、激光焊、搅拌摩擦焊的焊接特点及其现在的研究状况，对镁合金焊接技术的发展进行了展望。
关键词：镁合金，焊接技术，未来展望Research progress on Welding Technology of Magnesium AlloyWu DanJiangsu University of technology 12110114Abstract: Aiming at the characteristics of magnesium alloys welding and the existing problems, the welding methods are introduced such as tungsten inert gas welding, metal inert gas welding, electron beam welding and friction stir welding. At the end, the development trend of magnesium alloy welding is viewed.Key words：magnesium alloy; welding technology; future development0前言镁合金的密度比纯镁稍高，在1.75~1.90g/cm3之间。
镁合金作为最轻的金属结构材料，具有良好的生物兼容性，优异的工艺性能和耐腐蚀性能，且具有高比强度、比刚度和优异的导热、减震、电磁屏蔽等性能，在减重和节能方面具有独特的优势，近年来开始替代铝材和钢铁，在交通工具、电子通讯、民用家电、航空航天、国防军工等领域广泛应用，是当今世界发展最快的轻合金，被誉为“21 世纪绿色工程材料”。
［1－6］镁合金作为一种结构材料，在工程实际应用上就要考虑其连接的问题，焊接是最常用的连接方法。
镁合金工作总结
镁合金工作总结
镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，因
此在航空航天、汽车制造、电子产品等领域得到了广泛的应用。
在镁合金工作中，我们需要充分了解其特性和加工工艺，以确保产品质量和生产效率。
首先，镁合金具有较高的比强度和比刚度，同时具有良好的耐热性和耐腐蚀性，因此适用于制造高强度、轻质的零部件。
在工作中，我们需要根据具体的应用需求选择合适的镁合金材料，并结合其特性进行合理的设计和加工。
其次，镁合金的加工工艺相对复杂，需要特殊的设备和工艺技术。
在镁合金工
作中，我们需要严格控制加工温度、速度和润滑条件，以避免材料的变形和表面质量的损坏。
此外，还需要注意防止镁合金在加工过程中产生火花和粉尘，以确保工作环境的安全和卫生。
另外，镁合金的焊接和表面处理也是工作中需要重点关注的问题。
由于镁合金
的化学性质较活泼，容易与氧化物反应，因此在焊接和表面处理过程中需要采取特殊的措施，以保证接头的质量和表面的光洁度。
总的来说，镁合金工作需要我们对材料特性和加工工艺有深入的了解，以确保
产品质量和生产效率。
只有不断学习和实践，我们才能更好地应用镁合金材料，为各个领域的发展做出更大的贡献。
镁及镁合金知识
3
45 14
8-15
45
4
72 27
5
73 28
8
8.9
17
2.1
30-50
207 83
布氏硬度
泊松比
65
0.35
60
0.35
80
0.33
80
140
0.30
一心一意炼精镁
聚精会神做合金
镁合金应运实例
• 镁合金作为目前密度最小的金属结构材料之一，广泛应用 于航空航天工业、军工领域、交通领域、3c领域等。 • 镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化 的目的。手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年 增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。 • 在内部产生高温的电脑和投影仪等的外壳和散热部件上使 用镁合金。电视机的外壳上使用镁合金可做到无散热孔。 • 在手机电话的壳体和屏蔽材料上使用了镁合金。 • 在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁 合金。若在风扇的风叶上使用镁合金，可减小振动达到低 骚音。此外，为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻 量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。
一心一意炼精镁
聚精会神做合金 执行标准
GB/T 19078-2003 ASTM B 93M-2000
一心一意炼精镁
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聚精会神做合金
中国镁合金牌号
• 纯镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等 变形镁合金：MB＋顺序号表示。 元素，制成镁合金。 MB1、MB8为Mg-Mn系合金：具有良好 Mg-Mn系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr 耐蚀性和焊接性，使用温度不超过150℃。 系 和Mg-RE-Zr系等合金系。 主要用于制作飞机蒙皮、壁板及宇航结构 分为变形镁合金和铸造镁合金。 件。 MB2、MB3、MB5、MB6、MB7为Mg-Al －Zn－Mn系合金：具有好的室温力学性 能和焊接性。主要用于制造飞机舱门、壁 板及导弹蒙皮。 MB15、MB21、MB25为Mg-Zn－Zr系合 金：具有较高拉伸与压缩屈服强度、高温 瞬时强度，及良好的成形和焊接性能，但 塑性中等。主要用于制造飞机长桁、操作 系统的摇臂、支座等。 Mg-Li系合金是一种新型的镁合金，它密 度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好， 缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有 良好的应用前景。
镁和镁合金的焊接工艺要点
毕业设计（论文）镁和镁合金的焊接工艺 焊接技术及自动化11G51218刘东洵 赵丽玲 2014 年 06 月 06 日题 目专 业班级学号 姓 名 指导教师目录1绪论 (4)2课题的背景 (5)3材料介绍 (6)4激光焊接技术 (7)1)同种镁合金的激光焊接 (7)2)镁合金与铝合金的激光焊接 (7)5等离子弧焊技术 (8)1)同种镁合金的变极性等离子弧焊 (8)2)镁合金的变极性等离子弧缝焊 (9)6低能耗激光诱导增强电弧复合焊接技术 (9)1)同种镁合金板材的焊接 (9)2)同种镁合金薄板的焊接 (10)3)异种镁合金板材的焊接 (10)4)镁合金与钢异种金属的焊接 (11)7活性焊接技术 (12)1) 镁合金活性焊接 (12)2) 镁合金活性焊丝填丝焊接 (12)8熔化胶接焊焊接技术 (13)141) 镁合金等离子弧胶接焊2) 镁合金与铝合金的激光胶接焊 (14)9镁合金与铝合金的扩散焊接技术 (15)10镁合金焊接接头电弧喷涂防护技术 (16)11镁合金焊接技术的应用及展望 (17)12结论 (18)13参考文献 (19)14致谢 (20)1.绪论近10年来，由于受到能源节约以及环境保护的巨大推动，镁合金及其焊接技术的发展比任何时期都快，从焊接方法、焊接材料到焊接设备等方面都不断有新的突破，为镁合金焊接生产向优质、高效、低成本的方向发展提供了前所未有的良好条件，并大大促进了镁合金的产业化进程。
镁合金由于其自身的物理化学特点，导致其焊接有很大困难，满意的焊接质量不易获得镁合金的结晶温度区大，易于产生热裂纹；镁的沸点低，温度进一步升高后，其蒸气压比在相同温度下的铝合金要高4-5倍，因而焊接时温度一旦过高，镁会气化，产生爆炸形成飞溅；镁对氧的亲和力大，其氧化物密度较大，而容易形成夹杂；镁在接近熔化温度时，能与空气中的氮强烈化合生成脆性的镁的氮化物，显著降低接头力学性能；因此，实现镁合金优质焊接是比较困难的，在焊接时容易产生裂纹、气孔、飞溅等缺陷。
铝镁系列铝合金的焊接性
铝镁系列铝合金的焊接性
铝镁系列铝合金焊接性一直是铝焊接行业内最具挑战性且最重要的话题。
其重要性在于，它是铝焊接行业中高复杂度应用产品的重要构成部分。
因此，铝镁系列铝合金焊接性研究是有必要的。
首先，要了解铝镁系列铝合金的性质，影响其焊接性的因素就水平的多，其中包括合金的体系，添加元素的种类和数量，复合构成，金属浸润方式，表面清洁度，焊接参数，焊条结构等。
其次，为了提高铝镁系列铝合金的焊接性能，可以采用合理的焊接方式和有效技术措施来改善铝镁合金的焊接性能，例如使用合适的焊条，改善表面清洁度，采用合理的焊接工艺参数，采用恰当的焊接机器，控制溶剂和气体成分，以及采用激光闪烁焊接等方式。
再次，应该采取合理的工艺措施，减少铝镁系列铝合金焊接过程中紊流的影响，如采取低温焊接、采用适当的焊条体系、选择恰当的焊工参数以及采用加固措施以及控制焊接速度等。
最后，应采用合理的焊接结构来满足工程实际应用需求。
如，采用肩膀接头结构、T接头结构等，考虑合理的支
承结构以减少热循环，确保焊缝加工质量达到设计要求。
以上就是铝镁系列铝合金焊接性的研究内容，其主要方法包括理论分析和实验研究，根据具体要求选择最佳的材料、焊接技术及机器。
当然，为了达到预期的效果，还需要充分的经验参数，不断的改进和升级。
总而言之，铝镁系列铝合金焊接性研究主要是研究合金性质、研究影响焊接性能的因素、采取合理的焊接技术措施、改善焊缝性能以及采用恰当的焊接结构，以提高铝镁系列铝合金的焊接性能。
由此可见，铝镁系列铝合金的焊接性研究具有重要的学术及应用价值。
MnE21镁合金性能简介
现阶段我司可以供应的挤压型材为宽度最大660毫米，厚度0.5~4mm的管材，在经过展板，压平处理成为板材。
公司Az31B的棒材货存不足这类合金属镁-铝-锌系镁合金，其主要特性是：1、强度高，可热处理强化。
2、铸造性能良好。
3、耐蚀性较差，合金的应力腐蚀破裂倾向较大。
4、可加工性良好。
5、热塑性以AZ40M、AZ41M合金为佳，可加工成板材、棒材、锻件等各种镁材；合金热塑性较低，主要用做挤压件和锻材。
6、AZ40M、AZ41M合金焊接性较好，可气焊和氩弧焊；AZ61M合金的焊接性低；AZ82M合金焊接性尚好，但需进行消除应力退火。
公司主营MnE21棒材这类合金属镁-锰系镁合金，其主要特性是：1、强度较低，但有良好的耐蚀性；在镁合金中，它的耐蚀性能最好，在中性介质中，无应力腐蚀破裂倾向。
2、室温塑性较低，高温塑性高，可进行轧制、挤压和锻造。
3、不能热处理强化。
4、焊接性能良好，易于用气焊、氩弧焊、电焊等方法焊接。
5同纯镁一样，镁-锰系镁合金有良好的可加工性，和M2M合金比较，ME21合金的强度较高，且有较好的高温性能。
1、化学成分元素Mg Mn Ce Fe Cu Si Al Zn Ni 所有杂质含量含量% 余量 1.6-2.0 0.6-1.0 ≤0.005 ≤0.008 ≤0.01 ≤0.015 ≤0.015 ≤0.001 ≤0.05 性能：耐腐蚀2、物理性能项目性能参数拉伸纵向横向屈服强度抗拉强度延伸率屈服强度抗拉强度延伸率>90MPa >200Mpa >15% >150Mpa >220Mpa >4%金相晶粒度<30微米粗糙度Rz≤10微米，Rmax≤20微米（公司目前30%的产品能达到前一标准，其他粗糙度都在Rz≤15微米，Rmax≤35微米这一范围）密度 1.78g/cm3不同规格型号的镁板，需要不同的模具和挤压机，0.5mm的板材我们使用1800T的挤压机，您参考一下，给我们贵公司所需的具体规格型号，我可以让技术质量部的也参与探讨下，希望和贵公司进一步合作的。
各种金属材料的焊接难易程度
各种金属材料的焊接难易程度焊接是一种将金属材料通过热加工和冷却等方法连接起来的工艺。
不同的金属材料由于其化学成分、物理性质和结构特点的不同，其焊接难易程度也不尽相同。
下面将主要介绍各种金属材料的焊接难易程度。
1.铜及铜合金的焊接难易程度较高。
由于铜的热导率较高，导致焊接过程中焊接接头温度迅速升高，容易引起过热和氧化。
因此，在焊接铜和铜合金时，需要严格控制焊接参数，如预热温度、焊接电流和焊接速度等，以避免焊接接头出现开裂和氧化等问题。
2.铁及铁合金的焊接难易程度中等。
铁及铁合金的焊接广泛应用于各个领域，如汽车、造船、建筑等。
焊接铁及铁合金主要有氩弧焊、MIG/MAG焊和电焊等方法。
然而，铁及铁合金的焊接也存在着一些难点，如焊接过程中易产生裂纹、气孔和夹渣等缺陷。
因此，在焊接铁及铁合金时，需要选择合适的焊接材料、控制焊接参数，并在焊接表面进行预处理等，以确保焊接质量。
3.铝及铝合金的焊接难易程度相对较高。
铝及铝合金的熔点较低，导致焊接时易熔，焊接接头没有固相组织，容易产生裂纹等问题。
此外，铝及铝合金的氧化膜在高温下难以消除，容易引起气孔、夹渣等缺陷。
因此，在焊接铝及铝合金时，需要选择合适的焊接方法，如氩弧焊、TIG焊等，并加强气体保护、表面清洁等措施，以提高焊接质量。
4.不锈钢的焊接难易程度较高。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于食品、化工等领域。
然而，不锈钢的焊接难度较大，主要是由于其含有较高的铬、镍等合金元素，熔点较高，热传导性能差，焊接时易产生热变形、裂纹等问题。
此外，不锈钢焊接还容易产生气孔、沟渣等缺陷。
因此，在焊接不锈钢时，需要采取适当的预热措施、选择合适的焊接方法，并加强气体保护、控制焊接过程中的热输入等，以提高焊接质量。
5.镁及镁合金的焊接难易程度相对较高。
镁具有低密度、高比强度等优点，广泛应用于航空、汽车等领域。
然而，镁及镁合金的焊接难度较大，主要是由于其易氧化、熔点低，焊接时容易生成更多的热和气体等问题。
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镁及镁合金的焊接性。
⑴粗晶镁的熔点仅为651℃，导热快，焊接时要用大功率热源，所以焊缝及热影响区金属易产生过热和晶粒长大。
⑵氧化和蒸发镁的氧化性极强，在焊接高温下，易形成氧化镁（MgO），MgO熔点高达2500℃，且密度大（3.2g/cm3），在熔池中易形成细小片状的固态夹渣。
在高温下，镁还容易和空气中的氮化合成镁的氮化物，使接头性能变坏。
镁的沸点不高，仅为1100℃，因此在电弧高温下很易蒸发。
⑶热应力镁及镁合金的线膨胀系数约为钢的2倍（铝的1.2倍），所以焊接时产生较大的热应力，增加产生裂纹的倾向和加大焊件变形。
⑷热裂纹镁容易和一些合金元素如Cu、Al、Ni等形成低熔点共晶（如Mg-Cu共晶熔点为480℃，Mg-Al共晶熔点为430℃，Mg-Ni共晶熔点为508℃）所以热裂纹倾向较大。
⑸气孔氢在镁中的溶解度随着温度的降低而急剧减少，因此焊缝中易产生气孔。