论文部分内容阅读
镁合金因其具有优良特性,被广泛应用于航空航天、汽车、电子通讯等领域,通过镁合金零部件的使用可以有效地实现轻量化目标。由于变形镁合金生产成本比较高,目前工业应用的镁合金以铸造件为主,镁合金在铸造过程中极易出现各种类型的缺陷,如气孔、裂纹等,或者机械加工和运输过程中产生的缺陷而使铸件成为不合格品,不仅造成了材料的极大浪费而且影响产品的交付使用,所以对铸件缺陷的修补具有重要的经济效益和社会效益。镁合金铸件的补焊采用较多的是传统钨极惰性气体保护焊(TIG),但是因其低生产效率、低成品率,不能满足工程上铸件补焊要求。为了提高TIG焊焊缝熔深并且改善焊缝质量,人们提出活性化钨极氩弧焊(Activating Flux TIG,A-TIG)焊接方法,A-TIG焊焊接方法是焊前在母材表面涂敷一层活性剂,在相同焊接规范下,A-TIG焊具有增加焊缝熔深、大幅度地消减焊缝气孔等优势。因此,本文将A-TIG焊焊接方法应用于铸造镁合金补焊,提出一种新型A-TIG补焊方法,研究其与TIG补焊工艺的区别,以便提高补焊效率和成品率。模拟补焊铸造镁合金孔洞类缺陷试验,同焊接参数条件下(I=120A, V=5mm/s),TIG补焊铸造镁合金只可以愈合lmm深的孔洞,而A-TIG可以愈合3mm深的孔洞；同愈合程度条件下(孔深h=3mm、孔径口=3mm) TIG补焊铸造镁合金在焊接电流200A时可以获得同A-TIG补焊在焊接电流120A时相同的愈合效果,但是前者焊缝中出现明显的气孔缺陷；对变形镁合金进行模拟试验发现,A-TIG补焊能力优于TIG补焊能力,但补焊后的焊缝表面和纵截面没有发现焊接气孔缺陷,这说明变形镁合金和铸造镁合金母材的差异导致焊接气孔的产生；补焊后焊接接头的微观组织和显微硬度观察发现,利用A-TIG进行补焊不但可以实现较深孔洞的愈合,而且可以减少焊缝气孔缺陷,具有提高效率和减少缺陷的效果；为进一步减少补焊缺陷以及探究A-TIG补焊减少气孔缺陷的机理,进行A-TIG焊自动冷填丝工艺研究,采用后向送丝工艺进行铸造镁合金模拟孔洞类缺陷补焊试验,并且焊后没有发现气孔缺陷；A-TIG补焊能减少气孔缺陷主要Zr02活性剂能向焊缝中引入锆元素,提高焊缝固氢能力,A-TIG焊熔池内部流动性具有一致性,熔池侧壁自下向上运动,这种流动方式有助于气泡的排除；提出铸造镁合金补焊规范工艺及进行铸件补焊示范应用。