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鎂課堂(116):鎂合金電子焊與激光焊

2019年03月05日 9:13 580次瀏覽 來源:   分類: 鎂資訊   作者:

    電子束焊
  含Zn量≤1%的鎂合金很少采用電子束焊。通常,可以電弧焊的鎂合金也可以電子束焊接,而且它們的前后處理工藝相同。電子束焊時,在電子束下會立刻形成鎂蒸氣,熔化的鎂流入所產生的小孔中,由于鎂合金蒸汽壓力高,因而所產生的小孔往往比其他金屬的大,易在焊縫根部產生氣孔。因此,應精心操作與控制工藝參數,以防過熱引發氣孔。為獲得優質焊縫,電子束可輕微圓形擺動和采用稍散焦的電子束。最好在接頭外加入適量的填充金屬,采用同種鎂合金的整體式或緊密貼合的襯墊都可以減少氣孔。AZ91C-T6和AZ80A-T5等都適合電子束焊。
  激光焊
  激光焊是一種鎂合金工件的先進連接技術,其優點是:速度快、線能量低、工件變形小、接頭強度高。與鋁合金相比,鎂合金具有更好的激光吸收性能。
  激光束可將密度能量集中于一個小點上,把熱量輸入熔化區,可使熱影響區減至最小。由于鎂合金的線脹系數大,因而更適合激光焊。激光束易控制,很適于復雜三維工件焊接,也易于自動化。變形鎂合金激光焊縫強度幾乎與母材的相當,控制好焊接工藝參數,產生的氣孔與咬邊就會很少。
  用400W脈沖YAG激光焊接AZ31B鎂合金時,不但焊縫變形小,成形圓潤,無裂紋,而且背面均勻熔透。鎂合金激光焊接熱影響又小又不明顯,晶粒組織細小均勻,接頭各區硬度變化不大,不過脈寬對焊接接頭性能影響很大,當脈寬為4.5ms時,可獲得良好的焊接結果,接頭的抗拉強度Rm可達母材的95%。
  激光-氬弧復合焊
  激光-氬弧復合熱源焊接是埃布(Eboo)等1978年提出的,受到全球焊接界關注。低功率YAG激光-氬弧復合熱源焊接鎂合金板材的原理(見圖),采用激光-TIG(鎢極惰性氣體)復合熱源焊接變形鎂合金時可獲得良好的焊縫,其中無氣孔和裂縫等缺陷。
  在相同的焊接條件下,復合熱源焊的熔深為激光焊的4倍,為氬弧焊的2倍,接頭的抗拉強度Rm為母材的95%,沖擊韌性為母材的113%,疲勞強度與母材的相等,而且焊接速度快,可達2000mm/min。低功率激光-氬弧復合焊不僅克服了激光焊與掩護焊各自的不足外,而且顯著增大了熔深,是一種優秀的鎂合金工件連接技術。
  目前激光焊采用的功率一般為2kW~10kW,不過也有功率達到20kW的,大功率復合熱源通常用約2kW的激光束,不過由于鎂合金對激光有強烈的反射作用,所以焊接時能量浪費甚大。研究表明,采用400W的YAG激光與氬弧復合熱源,不但獲得了優質的焊接,而且節約了能源,設備費用也有所下降。

責任編輯:淮金

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