鎂合金應用于汽車制造中,可滿足汽車行業低排量、低油耗的發展需求。要想進一步推廣鎂合金在汽車領域的大量使用,需要對焊接技術進行更深一步的創新研究。
一、鎂及鎂合金的焊接性分析
鎂合金的性能與其他材料相比具有顯著特點,焊接性較為特殊。由于鎂合金密度低、熔點低、熱導率和電導率大、熱膨脹系數大、化學活潑性很強、易氧化且氧化物的熔點很高,因此,鎂合金在焊接過程中會產生一系列困難,主要表現在以下幾方面:
1.氧化和蒸發
由于鎂的氧化性極強,在焊接過程中易形成氧化膜(MgO),MgO熔點高(2500℃)、密度大(3.2g/cm3),易在焊縫中形成雜質,降低了焊縫性能。在高溫下,鎂還容易和空氣中的氮發生化學反應生成鎂的氮化物,弱化接頭的性能。鎂的沸點不高,這將導致在電弧高溫下很容易蒸發。
2.晶粒粗大
由于熱導率大,故焊接鎂合金時要用大功率熱源、高速焊接,易造成焊縫和近焊縫區金屬過熱和晶粒長大。
3.熱應力
鎂合金熱膨脹系數較大,約為鋁的1~2倍,在焊接過程中易產生大的焊接變形,引起較大的殘余應力。
4.焊縫金屬下塌
由于鎂的表面張力比鋁小,焊接時很容易產生焊縫金屬下塌,影響焊縫成形質量。