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镁课堂(116):镁合金电子焊与激光焊

2019年03月05日 9:13 2231次浏览 来源:   分类: 镁资讯   作者:

    电子束焊
  含Zn量≤1%的镁合金很少采用电子束焊。通常,可以电弧焊的镁合金?#37096;?#20197;电子束焊接,而且它们的前后处理工艺相同。电子束焊时,在电子束下会立刻形成镁蒸气,熔化的镁流入所产生的小孔中,由于镁合金蒸汽压力高,因而所产生的小孔往往比其他金属的大,易在焊缝根部产生气孔。因此,应精心操作与控制工艺参数,以防过热引发气孔。为获得优质焊缝,电子束可轻微圆形摆动和采用稍散焦的电子束。最好在接头外加入适量的填充金属,采用同种镁合金的整体?#20132;?#32039;密贴合的衬垫都可以减少气孔。AZ91C-T6和AZ80A-T5等都适合电子束焊。
  激光焊
  激光焊是一种镁合金工件的先进连接技术,其优点是:速度快、线能量低、工件变形小、接头强度高。与铝合金相比,镁合金具有更好的激光吸收性能。
  激光束可将密度能量集中于一个小点上,把热量输入熔化区,可使热影响区减至最小。由于镁合金的线胀系数大,因而更适合激光焊。激光束易控制,很?#35270;?#22797;杂三维工件焊接,也?#23376;?#33258;动化。变形镁合金激光焊缝强度几乎与母材的相当,控制好焊接工艺参数,产生的气?#23376;?#21676;边就会很少。
  用400W脉冲YAG激光焊接AZ31B镁合金时,不但焊缝变形小,成形圆润,无裂纹,而且背面均匀熔透。镁合金激光焊接热影响?#20013;?#21448;不明显,晶粒组织细小均匀,接头各区硬度变化?#28142;螅?#19981;过脉宽对焊接接头性能影响很大,当脉宽为4.5ms时,可获得良好的焊接结果,接头的抗拉强度Rm可达母材的95%。
  激光-氩弧复合焊
  激光-氩弧复合热源焊接?#21069;?#24067;(Eboo)等1978年提出的,受到全球焊接界关注。低功率YAG激光-氩弧复合热源焊接镁合金板材的原理(见图),采用激光-TIG(钨极惰性气体)复合热源焊接变形镁合金时可获得良好的焊缝,其中无气孔?#22303;?#32541;?#28909;?#38519;。
  在相同的焊接条件下,复合热源焊的熔深为激光焊的4倍,为氩弧焊的2倍,接头的抗拉强度Rm为母材的95%,冲击韧性为母材的113%,疲劳强度与母材的相等,而且焊接速度快,可达2000mm/min。低功率激光-氩弧复合焊不仅克服了激光焊与掩护焊各自的不足外,而且显著增大了熔深,是一种优秀的镁合金工件连接技术。
  目前激光焊采用的功率一般为2kW~10kW,不过也有功率达到20kW的,大功率复合热源通常用约2kW的激光束,不过由于镁合金对激光有强烈的反射作用,所以焊接时能量浪费甚大。研究表明,采用400W的YAG激光与氩弧复合热源,不但获得了优质的焊接,而且节约了能源,设备费用也有所下降。

责任编辑:淮金

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