镁合金焊接技术的发展与展望
镁合金和其他金属及合金的焊接
综述 ・
镁 合 金 和 其 他 金 属 及 合 金 的焊 接
黄 万群 马 立 军 王 新
２７６ ） ５０ １
（ 中 国石 油 大 学 （ 东 ） 电工 程 学 院 ， 营 １ 华 机 东 （ 胜 利 油 田井 下 作 业 公 司 ， 营 ２ 东
２７ ３ ） ５ ２ １
（ 松原 市建筑工程质量检 测中心（ ３ 有限公 司） 松原 ，
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Ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｎ ｓｉ ｉ ａ ｅ ｌ ｌ ｒ ｐ ｓ ｄ ｈ ｅ ｅ ｈ ｔ ｄ ｎ ｔ ｓ ｒ ａ ａ ｅ ａｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ． ｒ ｅ ｈ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ Ｍａ ｎ ｓｕ ａｌｙ，Ｄｉ ｉ ｌｒ ｍａｅ ｉｌ ，Ｗ ｅｄ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｇ ｅ ｉ ｍ ｌ ｏ ｓ ｍｉ ｔ ｒ ｓ ｓ ａ ａ ｌｉｇ
目 ， 同种镁合金的： 壤研究较多 。 前 对 而对不同
成分镁合金的 焊接研究较少、 各种镁合金之向性能
差异较大， 获得异种镁合金之间的可靠连接 比同种镁 合金焊接困难得多 ， 并且采川常规的焊接方法很难实
现。
程材料 ¨ 。随着很 多 常用 金 属 矿 产 资 源 的 日益 枯 Ｊ 竭， 镁以其 资源丰 富而 日益 受 到重 视 ， 别 是结 构 轻 特
Ｈ ａ ｇＷａ ｑ ｎ ｕｎ ｎｕ Ｍａｔｊｒ Ｊ ｌ ｉｌ Ｗａ ｇＸ ｎ ｎ ｉ
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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。
镁合金搅拌摩擦焊技术的研究进展
ｖ ｌｐ ｄ ｉ ｈ ａ ｔｔｎｙ ａｓ ｅｏ ｅ ｔｅｐ ｓ ｅ ｅ ｒ．Ａｓｍａ ｎ ｓｕ ａｌｙｈ ｓｌｗ ｅ ｓｔ ，ｈｇ ｐ ｃｆ ｔｅ ｇ ｈａ ｄｇ ｏ ｉｅｓａ ｉｔ ｆｉ— ｎ ｇ ｅ ｉｍ ｌ ａ ｏ ｄ ｎ ｉ ｏ ｙ ｉｈｓ ｅｉ ｃｓｒ ｎ ｔ ｎ ｏ ｄｓｚ ｔｂ ｌｙ，ｆ ｃ ｉ ｉ ｉ ｔ ｌｉｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆ ｔ ｎ ｓｉ ｗｅｄｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｇ ｅ ｉｍ ｌ ｙｈ ｓａｔａｔｄ ｍｏ ｅａ ｄｍｏ ｅａ ｔｎ ｉｎ Ｔｈ ｅ ｅｒｈ ｓａｕ ｆｆ ｃ ｏ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｓｕ ａｌ ａ ｔｒ ｃｅ ｒ ｎ ｒ ｔｅ ｔ ． ｏ ｏ ｅｒｓａ ｃ ｔｔ ｓｏ ｒ ｔ ｎ ｉ ｉ ｓｉ ｗｅｄｎ ｅｈ ｏｏ ｙｏ ｇ ｅｉｍ ｌ ｙ，ｉｃｕ ｉｇｍ ｇ ｅｉ ｌｉｇｗｉ ｈ ａ ｅａ ｄｄｓ ｉ ｌｒａｌｙ ｒ ｕ ｔｒ ｌ ｉｇｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｍａ ｎ ｓｕ ａｌ ｏ ｎ ｌｄｎ ｎ ｓｕ ｗｅｄｎ ｔ ｔ ｅｓｍ ｎ ｉｓｍｉ ｌ ｓａ ｅｓ ｍ— ａ ｍ ｈ ａ ｏ
度 小、 比强度 高、 尺寸稳定性好等特点 ， 目前镁合金的搅拌摩擦焊 已经 引起 了越 来越 多的 关注 。综述 了国 内外镁合金 搅 拌摩擦焊接技术的研 究现状 ， 包括镁合金与 同种及异种合金 的连接技 术 ， 并展 望 了镁合 金搅拌摩 擦焊技 术的发展
镁及镁合金材料的应用及市场开拓前景
车上采用的镁合金铸件分别达到 ３ 个 、４ 个和 ２ Ｏ ５ Ｏ
１ 镁合金材料在 汽车工业上 的开发与
应 用 ［］
。
个 。瑞 典 最 新 推 出 的 沃 尔 沃 Ｃ ２ｏ 车 型 全 重 ＰＯｏ ７０ ｇ ０ ｋ ，所 用镁合 金 ５ ｋ ，包 括 轮 毂 、合 器 箱 、转 ０ｇ
头盖 、分配盘支架 、油泵壳 、油箱 、滤油器支架、 左侧 半 曲轴 箱 、右 侧 半 曲轴 箱 、空 机 罩 、左 抽 气
管 、右抽气 管等 。
（ ）底 盘 ：轮 毂 、引 擎 托 架 、前 后 吊 杆 、尾 ４ 盘支架 美 国福 特 、通 用 、克莱斯 勒三 家公 司在每辆 汽
着镁的提炼及加工技术的发展以及成本的下降， 镁材 已成为钢铁和铝之后的第三大金属材料 ，在全球范 围
２０１２ ０７ 总第 １ 期 ￣ ７ ４
增长 ，至 ２０ ０ ８年将 接近 ２ ０万吨 。
轮毂 就减 重 近 ３ ｇ ｋ ，整 台摩 托 车总 减 重 ６ ｇ左 右 。 ｋ
批量生产的摩托车镁合金发动机箱盖、箱体、轮毂
２ 镁材在铁道和其它轨道交通上 的应 用 前景
使 用 镁 材 的 目的 是 减 轻 重 量 、减 小 噪 音 和 震 动 ，规 整部件 和 防止 塑料 老 化 ，提 高 使用 寿 命 等 。 主要应 用 的例 子是 仪表盘支 撑梁 、发动 机 阀盖 、密
化学稳定性 ，易 于回收利用 等 ，符合 “１ ２ 世纪绿色结 构材料” 的特征 ，越 来越 受到人 们 的青睐 。近年 来 ，
镁材在汽车、 摩托车等交通工具 、 计算机、 通讯、仪
器仪表 、家电等 电子 电器 工业 ，轻 工 、化工 、冶 金 、
镁合金的应用于发展前景（2）
镁合金的应用于发展前景（2）镁合金的应用于发展前景(2) 移动电话由于镁合金具备耐震、抗磨损的特性，尤其是可屏蔽电磁波的特殊功能，对手机极为重要，有利于消除消费者对手机电磁波是否会影响人体健康的疑虑。
尽管镁合金成本较高，但由于镁合金质地轻、耐高温、可塑性强且防磁能力强，将赢得手机制造商更多的青睐。
(3)笔记本电脑现在的笔记本电脑外壳都强调散热性好、重量轻、坚固耐磨以及色彩鲜艳等特性。
市面上的笔记本电脑外壳材质主要有ABS塑料、碳纤维、铝镁合金及钛合金4种，但总体说来，目前较受市场欢迎的材质是铝镁合金器的壳体、基座等。
在传递振动时起阻尼减震作用，可提高仪器的灵敏度和稳定性。
此外，镁合金还广泛应用于照相机、点克、耳机、CD机外壳及电视等家电的装饰件。
二．高性能镁合金的研发成果1．含重稀土的超高强镁合金在Mg中添加Y和Zn(Y和zn的原予百分比约为2：1)的合金系中，在与Mg固溶体底面半行处形成Y和ZI1的富集层，通过反复在HCP结构(密排六方结构)的C轴方向积层，形成长周期积层结构(LPSO)。
例如，用Mg Y zr1 合金快速凝同粉末制成的挤压件的屈服强度达600MPa以上，延仲率达5％左右，不但强度与硬铝相当，且延展性也很好。
另外，还开发了用其它重稀士置换Y的具有相同组织结构的镁合金系列。
在Mg中添加Gd、Y等稀土元素，可显示出很强的时效硬化性能，由于其析出物的热稳定性能优异，冈此可通过对铸件进行T6处理，极大提高其室温强度及耐热性能。
进而再添加0．5一lat％的Zn，则可在晶界附近形成具有前述LPSO结构的相，且延展性也得到提高。
普通变形镁合金的屈服强度一般为150-200MPa，而Mg-i．8Gd一1．8Y一0．7Zn一0．2Zr(at％)合金经挤压加工后，由于抑制了孪品变形，其抗拉强度及压缩强度均超过400MPa。
若挤压加：[后再进行T5时效处理，则抗拉强度及压缩强度分别提高至540MPa和490MPa，显示出与超硬销相当的高强度。
镁合金焊接技术要点及注意事项
镁合金焊接技术要点及注意事项简介镁合金具有优异的力学性能和热导性能，因此在航空、航天、汽车等领域被广泛应用。
然而，镁合金的焊接技术相对较为复杂，需要注意一些关键的要点和注意事项。
本文将介绍镁合金焊接的一些关键要点和注意事项。
要点1. 清理和预热在焊接镁合金之前，必须彻底清理焊接表面，去除油污、氧化物等杂质，以确保焊缝的质量。
此外，在进行镁合金焊接之前，要适当地进行预热，以降低材料的热应力和冷裂敏感性。
2. 选择合适的焊接方法常用的镁合金焊接方法包括气焊、电弧焊、激光焊等。
选择合适的焊接方法要根据具体的应用需求和焊接材料的类型来确定。
3. 控制焊接参数在进行镁合金焊接时，需要合理控制焊接电流、电压、焊接速度等参数，以确保焊接的稳定性和质量。
4. 使用合适的焊接材料和填充金属选择合适的焊接材料和填充金属对于镁合金焊接的成功至关重要。
应根据具体的镁合金材料和焊接要求来选择合适的材料。
5. 进行后续处理完成焊接后，还需要进行后续处理，如去除焊渣、退火、表面处理等，以提高焊接接头的性能和外观质量。
注意事项1. 防止氧化镁合金焊接过程中容易受到氧化的影响，因此要在焊接过程中采取措施防止氧化，如使用惰性气体保护焊接区域。
2. 防止热裂纹镁合金具有较高的热导性能和热膨胀系数，容易产生热裂纹。
因此，在焊接过程中应注意控制焊接温度和速度，避免产生热裂纹。
3. 注意防护措施焊接镁合金时，要注意采取适当的防护措施，避免镁合金烟尘对人体和环境的影响，如佩戴防尘口罩、做好通风等。
4. 进行试验和检测在进行镁合金焊接之后，需要进行试验和检测，以验证焊接接头的质量和性能是否符合要求。
5. 持续研究和改进镁合金焊接技术是一个不断发展和改进的领域，因此，要保持持续研究和关注新的焊接技术和方法，以提高焊接质量和效率。
结论镁合金焊接技术是一项重要且复杂的技术，掌握焊接要点和注意事项对于保证焊接质量和提高工作效率至关重要。
通过遵循上述要点和注意事项，能够更好地实施镁合金焊接，从而推动相关领域的发展和应用。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势概述：焊接技术是一种将两个或者多个金属材料通过加热或者压力相互连接的方法。
它已经成为现代创造业中不可或者缺的一部份，广泛应用于汽车创造、航空航天、建造和电子等领域。
本文将详细介绍焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
一、焊接技术的发展历程：1. 手工焊接时代：手工焊接是焊接技术的最早形式。
在这个时代，焊接工人使用手持电焊枪或者火焰进行焊接。
这种方法虽然简单，但效率低且焊接质量难以保证。
2. 机械焊接时代：随着工业化的推进，焊接机械设备逐渐发展起来。
例如，自动焊接机、气体保护焊机和电阻焊机等设备的浮现，提高了焊接的效率和质量。
3. 自动化焊接时代：随着计算机技术的发展，焊接过程逐渐实现自动化。
自动化焊接系统可以通过编程控制焊接参数，提高焊接的精度和一致性。
例如，机器人焊接系统的浮现，使得焊接过程更加灵便和高效。
4. 激光焊接时代：近年来，激光焊接技术迅速发展。
激光焊接具有高能量密度、焊缝热影响区小以及焊接速度快等优点。
它已经广泛应用于汽车创造、航空航天和电子等领域。
二、焊接技术的发展趋势：1. 智能化发展：随着人工智能技术的不断进步，智能化焊接系统将成为未来的发展趋势。
智能化焊接系统可以通过感应器和监控设备实时监测焊接过程，并根据数据进行自动调整，以提高焊接质量和效率。
2. 材料多样化：随着新材料的不断涌现，焊接技术也需要适应不同材料的连接需求。
例如，铝合金、镁合金和复合材料等在航空航天和汽车创造中的应用越来越广泛，对焊接技术提出了更高的要求。
3. 环保节能：环保节能是现代焊接技术发展的重要方向。
传统焊接过程中会产生大量的废气、废渣和能量浪费。
因此，研发环保型焊接设备和新型焊接材料，减少对环境的污染和能源的消耗，是未来的发展方向。
4. 自适应控制：自适应控制是提高焊接质量和一致性的关键。
通过实时监测焊接过程中的温度、压力和电流等参数，并根据数据进行自动调整，可以提高焊接的精度和可靠性。
镁合金的国内外发展现状
镁合金的国内外发展现状
一、国外发展现状
近年来，北美、欧洲和日本等发达国家相继加大了对镁合金开发与应用研究的投入。
镁合金应用和研究重点开始从宇航和兵工等领域扩展到民用高附加值产业（如汽车、电脑、通信和家电等）。
围绕镁合金材料的开发,争夺国际商业市场的竞争日趋激烈。
镁合金在电子器件中的应用增长加快，日本松下、NEC、SONY以及欧洲、美国、台湾等著名公司已经用镁合金制造便携式电脑、手提电话、摄录像机壳体，显示出了极强的竟争力。
二、国内发展现状
我国目前在镁工业方面拥有三项“世界冠军”。
第一是镁资源大国，储量居世界首位；第二是原镁生产大国；第三是出口大国。
尽管如此,我国的镁工业还存在着不少问题,主要表现在：1）原镁生产技术比较落后，质量不够稳定；2）出口产品绝大多数是廉价的纯镁锭，镁合金出口比重只有15%左右；3）原创性的研究成果缺乏，目前出口的所有镁合金锭几乎全部按照国外的牌号生产，而且在镁合金产品加工中的关键技术和装备大部分依靠进口。
中国镁合金产品的生产和应用现状是，镁合金的优势已经被许多企业所认识，在汽车、摩托车和3C产业中镁合金已经开始获得应用，用户包括上汽、一汽、二汽、奇瑞、隆鑫、海尔等。
例如，一汽铸造有限公司AM50镁合金方向盘骨架；镁合金压铸迅速增长，台湾、香港和大陆投资的镁压铸厂分布在几乎全国各地，各种压铸机数量超过50台，变形镁合金加工开始起步。
AZ31B镁合金焊接技术研究现状及发展方向.pdf
DOI:10.14024/ki.1004-244x.2013.05.050第36卷第5期兵器材料科学与工程Vol.36 No.5 2013年9月ORDNANCE MATERIAL SCIENCE AND ENGINEERING Sept.， 2013 网络出版时间：2013-9-18 15:39网络出版地址：/kcms/detail/33.1331.TJ.20130918.1539.009.htmlAZ31B 镁合金焊接技术研究现状及发展方向刘奋军，王憨鹰（榆林学院能源工程学院，陕西榆林719000）摘要分析镁合金的焊接特点，综述了近年来AZ31B镁合金的焊接方法，包括激光焊、钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊、TIG 焊、电子束焊等，展望了AZ31B镁合金的焊接研究方向。
关键词AZ31B镁合金；焊接技术；综述文章编号1004-244X（2013）05-0129-04中图分类号TG457 文献标志码ＡResearch status and development tendency of welding technology of AZ31B magnesium alloyLIU Fenjun，WANG Hanying（College of Energy Engineering，Yulin University，Yulin 719000，China）Abstract Welding characteristics of magnesium alloy are analyzed，and welding processes of AZ31B magnesiumalloy are introduced，including laser welding，brazing，diffusion welding，friction stir welding，TIG，electron beamwelding and so on. The future directions of welding technology of AZ31B magnesium alloy are pointed out.Key words AZ31B magnesium alloy；welding technology；overview镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、传热性好、导电性强以及良好的电磁屏蔽性和减振吸冲性等一系列优点，广泛应用于航天航空、电子与汽车等不同领域中，被誉为21世纪的绿色工程材料［1］。
镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望_吴国华
( 5% 通 过 调 整 Zn / Al 比值， 对 Mg6% ) Al 合 金 组织 和 性 能 进行 了系
(0 20% ) Zn-
统研究， 以获得强度较高、 热处理效果强化效果显 著的镁合金， 且 该合 金 适宜 半 固 态 成 形。 研究发 ZA72 和 ZA74 合金( 金属型 ) 均 现 ZA54 和 ZA56 、 具有 较 为 优 异 的 力 学 性 能， 其 中 ZA74 经 半 固 态
［11］ ［10］
。这些 缺 点 限 制 了 其 在 航 空 航 天 领 域 的
应用。 本文介绍了镁合金在航空航天领域研究应用 的现状， 结合目 前 高 性 能 镁 合 金的发展 趋 势 和 成 形技术的研究现 状， 对 航 空 航天 领域 中 镁 合 金的 应用进行了展望。
2
2. 1
高性能镁合金的研究现状
［1 ］ “ 21 世纪绿色工程材料” 。然而， 誉为 镁合金 存
0905 ; 修回日期: 20160412 收稿日期: 2015基金项目: 国家自然科学基金( 51275295 ) mail: ghwu@ sjtu． edu． cn 作者简介: 吴国华( 1964 － ) ， 男， 博士， 教授， 研究方向为轻合金液态精密成型、 熔体处理与绿色制备。ห้องสมุดไป่ตู้-
282
载人航天
第 22 卷
在以下缺点: 耐蚀性差， 燃点低; 材料强度偏低， 尤 其是高温强度 和 抗 蠕 变 性 差; 镁 合 金 铸 件 容 易 形 成缩松和热裂纹， 成品率低， 镁合金变形件塑性加 工条 件 控 制 困 难， 导致组织与力学性能不稳 定
［24 ］
ZnAlMn 合 金基 础上 添加 少 量 Cu 元 在现有 Mg素， 目的是使合金能在较高温度下进行固溶， 促进 更多的 Zn 溶进镁基体， 并增加随后的时效强化效 8.0Zn1.0Al0.5Cu0.5Mn 合 金 果。 研 究 发 现 Mg的 屈 服 强 度 可 达 228 MPa，抗 拉 强 度 达 到 372 MPa， Zn 系 合 金 中 一 般 延 伸 率 为 16% 。 Mg添加含量大于 0. 5% 的锆， 其 目的是 细 化 晶 粒， 形 ZnZr 系合 金。 但该 类 合 成具有较 高 性 能 的 Mg金具有敏感的显微缩松和热裂倾向。通过加入稀 土元素可显著 改善 合 金的 铸造 性 能 和 抗 蠕 变 性， 据此 开发 出 的 ZE41 在 200ħ 仍 有 较 高 的 强 度， EZ33 的使用温度可达 250ħ 。 稀 土 元 素 对 镁 合 金 具有 固 溶 和 沉淀 强 化 作 用 。 在 镁 合 金中 添加 稀 土 元 素 能够 提 高合 金的 室温和高温强度、 提 高高 温 蠕 变 抗 力 、 改善 铸造 ＲE 系 性能， 同时 有 利 于提 高 耐蚀 性 ， 从 而 使 Mg合 金 具有 较 高 的 高 温 强 度 、 优 良 的 抗 蠕 变 性 能、 良好 的 耐 热 和 耐 蚀 性 能 怀