论文部分内容阅读
本文以AZ31B和AZ61镁合金板材的活性MIG焊作为研究对象,通过在传统MIG焊的基础上添加活性剂,实现了显著增加镁合金MIG焊焊接熔深、促进镁合金MIG焊熔滴过渡以及减小镁合金MIG焊焊接飞溅的目的。焊接过程中采用高速摄像机对焊接电弧形态和熔滴过渡行为进行了观察与研究。焊后采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针、万能拉伸试验机以及显微硬度计等一系列设备对焊接接头的微观结构和力学性能进行了检测分析。主要研究结果表明：1.TiO2、MnO2、ZnCl2和CdCl2这四种活性剂均能够增加镁合金MIG焊的焊接熔深和焊缝的深宽比。而且在焊接过程中,ZnCl2和CdCl2活性剂能够强烈收缩焊接电弧,增加电弧电压,因此,二者增加镁合金MIG焊焊接熔深的主要机理是电弧收缩,同时,电弧电压的提高也将是焊接熔深增加的原因之一。然而,Ti02和Mn02活性剂对焊接电弧和电弧电压的影响却不明显,但二者包含着表面活性氧元素,因此其增加镁合金MIG焊焊接熔深的主要机理应该是“表面张力改变”理论。2.与镁合金常规MIG焊相比,KCl活性剂在焊接过程中能够增加焊接电流和焊接电弧的导电性,减小熔滴尺寸和熔滴过渡周期,从而促进了镁合金MIG焊的熔滴过渡以及减小了焊接飞溅的产生。而KCl活性剂促进镁合金MIG焊熔滴过渡和减小焊接飞溅的主要原因在于增加了的电磁力,而电磁力的增加却是由于KCl活性剂提高了焊接电弧的导电性,进而增加了焊接电流所造成的。3.对于使用KCl或者CaCl2活性剂的镁合金MIG焊而言,其电弧导电性是由包含在这两种活性剂中的金属原子(K原子或Ca原子)和氯原子所共同支配的。而且,由于这两类原子对电弧导电性具有相反的作用效果,因此,最终的电弧导电性将取决于这两类原子对电弧导电性影响的强度,或者说是取决于这两类原子中的主要因素。4.复合活性剂不仅能使镁合金MIG焊焊接熔深显著增加到常规MIG焊的180.2%,使焊缝的深宽比增加到常规MIG焊的170.66%,而且能够有效的改善镁合金MIG焊的焊缝表面成形,减小镁合金MIG焊的熔滴尺寸和熔滴过渡周期,从而促进了镁合金MIG焊的熔滴过渡,减少了焊接过程中的飞溅损失。同时,使用复合活性剂后,焊缝的抗拉强度达到了261MPa,是母材强度的92.88%；延伸率达到了11.23%,是母材延伸率的70.2%。