高强镁合金非熔化极气体保护焊工艺试验研究(2)
纯镁的力学性能较差，向镁中加入别的合金元素是强化镁合金最基本的方法。镁合金最大的优点是重量轻，约铝的2/3,钢的1/4，拥有高的比强度，镁合金力学性能较好，拥有良好的切削加工性能。目前，镁合金主要分为四种系列：AZ系列；AS系列；AE系列；AM系列。
1)AZ系合金
AZ系合金可分为变形镁合金和铸造镁合金。AZ31镁合金是常用的变形镁合金，由于其具备很高的室温强度，较好的延展性，被普及应用用于汽车、自行车的零部件等行业。而AZ91镁合金是常用到的铸造合金，由于其具有稳定的力学性能和铸造性能，并且屈服强度高，大多数用于加工成复杂的薄铸件，是目前应用比较普及的铸造镁合金。
2)AS系合金
AS系合金中最常见的是AS41A合金，由于其铝合金的含量较低，因此在铸造过程中需要较高的温度，并且AS系合金普遍具有优良的抗拉强度和屈服强度，延伸率和蠕变性能也较好，多用于工作温度高的发动机零件场合。
3)AE系合金
AE系合金中最常见的是压铸AE42合金，由于AE合金中所含有的稀土成分对合金的性能会有影响，这就使得AE42合金具有优良的抗蠕变性能，但是其目前的应用没有被很好的推广起来。
4)AM系合金
AM系合金中最常见的型号为AM60，因为在此类合金中Al的含量明显降低，使铝的析出相减少，这样会使得AM系合金的塑性和韧性变高，但是同时会使得强度变低，正是由于此特性，被广泛应用到能承受相当大载荷的情况中。
1.2 镁合金焊接性
1.2.1 镁合金的性能及应用
镁合金是一种应用广泛并且具有良好发展前景的优质材料，与其他合金相比可以得出镁合金的以下特性[2,6]：
1）镁合金因为具有较小的密度，因此常做为轻质金属结构材料，广泛应用到一些结构件的轻量化场所；
2）镁合金因为具有高的比刚度和比强度，并且由于其较小的密度，使得镁合金零件的重量很轻，被广泛应用到用对刚性条件要求高的构件中；
3）镁合金因为具有优良的抗冲击性和能量吸震性,被广泛应用到发动系统的抗震零件中；
4）镁合金因为具有较好的可回收利用特性，使镁合金能广泛应用到汽车、航空等行业，最终能够实现节能降成、可持续利用等目的；
5）镁合金焊后的力学性能良好，以及焊接接头没有太大的差别，因此广泛应用于复杂结构件。
镁合金由于具有以上的这些优良特点而成为21世纪应用较广泛的材料，发展到如今为止，镁合金已经广泛应用在航空行业、3C领域、汽车工业及家居设计等场所，是一种不可缺少的焊接材料[7]。
1.2.2 镁合金焊接的特点与难点
由于镁合金本身的某些物理性质，如密度、熔点低，导热率和热膨胀系数大，化学性质不稳定，易氧化的表面特性，使镁合金的焊接过程中具有以下难点[8]：
1）由于镁合金的的热导率高及熔点低，在焊接过程中需要的热输入比较大，使得热影响区易产生过热、晶粒粗大等现象，会严重降低了接头的力学性能；
2）镁合金的氧化和蒸发十分强烈，容易焊接过程中与氧气反应，形成的Mg0容易在焊缝中形成固体氧化物夹渣，既影响焊缝外观，也降低焊缝的力学性能。镁合金在焊接下还容易与空气中的氮气发生反应生成氮化物，氮化镁会影响严重焊接接头的塑性和韧性，此外镁合金在焊接过程中易发生蒸发；
3）因为镁合金熔点比氧化镁的熔点要低，在焊接过程中两者不能熔合，所以不容易观察熔池的变化，并且随着温度逐渐上升，极易产生烧穿和塌陷现象；
4）因为镁合金具备很大的热膨胀系数，在焊接会产生较大的焊接应力，这样会使得焊缝产生裂纹；
下一篇：形状记忆合金焊接工艺与性能