摘要：本文采用脉冲MIG焊接方法对8mm厚的AZ31B镁合金板进行对接焊接。实验结果表明：采用脉冲MIG焊时，可在平均电流小于喷射过渡的临界电流下实现脉冲喷射过渡，而且焊接时飞溅较小。在本实验条件下调整出最佳焊接参数为脉冲频率为2.5Hz，平均电流为187A，平均电压为23.6V， 焊缝成形情况良好。随着焊接平均电流值的增加，焊缝和热影响区组织粗大；脉冲频率增大也会导致焊缝组织粗大。
　　关键词：AZ31B镁合金，MIG焊接，微观组织
　　镁合金具有密度小，比强度、比刚度高等优点，是理想的环保与节能材料，在汽车、航空航天、国防军工等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景[1-3]。高质量、高效率的连接技术是镁合金广泛应用的基础。脉冲MIG焊接采用脉冲电弧可以控制总的平均电流在低于喷射过渡临界电流值下，获得较大的熔深。同时可获得良好的焊接接头组织和性能。
　　本文采用脉冲MIG焊接方法焊接AZ31B镁合金，观察焊缝成形情况，分析焊缝组织，为进一步研究高效率高质量的镁合金MIG焊接方法提供理论基础。
　　1.试验材料
　　试验将AZ31B镁合金板（200mm×50mm×8mm）作为母材，进行对接焊接，开Y形坡口，破口角度为60°，钝边1.5mm。焊接材料为Φ1.6mm AZ31镁合金焊丝。母材和焊丝的化学成分见表1。
　　2.焊接参数对焊缝成形的影响
　　通过改变焊接时平均电流、脉冲频率、电弧电压值来观察焊缝成形情况。
　　在其它工艺参数一定的情况下，平均电流为160A～187A。随着平均电流的增加焊缝的熔深和熔深和熔宽都有所增加。当平均电流为160A时，熔滴以滴状过渡，焊接过程中飞溅较大。当平均电流增加到178A时，焊接过程较稳定，实现了脉冲喷射过渡，但是没有焊透。而当平均电流增大到187A时，焊接热输入量增大，母材和焊丝金属熔化较多而出现了塌陷现象。
　　在其它工艺参数一定的情况下，脉冲频率为2HZ～4HZ。熔深随着脉冲频率的增加而增大，而熔宽没有太大变化。较低脉冲频率时，焊接过程不稳定，飞溅大。随着脉冲频率的增加，在脉冲时间熔滴过渡较多，熔池尺寸增大。如果脉冲频率选择过高，熔滴过渡太多相当于连续焊接，脉冲焊接意义不大。
　　基于以上试验结果，将焊接工艺参数调整为：平均电流为187A，脉冲频率为2.5Hz，平均电压为23.6V，焊接速度为460mm/min-1。焊接时飞溅较小，焊接过程较稳定，得到了良好的焊接接头（见图1），此焊接规范参数较好。
　　3.焊接参数对焊接接头组织的影响
　　3.1. 平均电流的影响
　　随着平均电流的增加焊缝组织粗化（见图2），焊缝平均晶粒尺寸由19μm增加到36μm。焊接热影响区组织明显比焊缝组织粗大。焊接接头组织粗化的原因在于，平均电流增大使焊接热源输入给单位长度焊缝的热能增加，焊接熔池冷却速度降低而导致焊缝晶粒粗化。同样，焊接热影响区的温度升高而致使其晶粒长大。
　　3.2. 脉冲频率的影响
　　不同脉冲频率下焊缝区的微观组织见图3。随着脉冲频率的增大，焊缝区晶粒粗化。这是由于脉冲频率增大，焊接热输入随之增加而致使焊缝区晶粒粗大。较低的脉冲频率使焊丝熔化较少，在焊丝末端形成较大熔滴进行过渡。此时又会造成较大的焊接飞溅带走一部分热量，焊接热输入较小，焊接熔池冷却较快，焊缝晶粒较细小。如果脉冲频率太大，熔滴过渡太多相当于连续焊接，脉冲焊接意义不大。
　　4.结论
　　4.1.采用脉冲MIG焊接时，可在平均电流小于喷射过渡的临界电流下实现脉冲喷射过渡，焊接时飞溅较小，焊缝成形情况良好。
　　4.2.随着平均电流的增加，焊接热源输入给单位长度焊缝的热能增加，致焊缝晶粒粗化。同时焊接热输入增加，焊接热影响区的温度升高而导致晶粒长大区。
　　4.3.脉冲频率从2Hz增加到4Hz时，焊缝区晶粒较粗大。如果脉冲频率太小，焊接时会形成较大熔滴，大滴过渡时又造成较大飞溅，使焊缝成形情况不良；若脉冲频率太大，熔滴过渡太多相当于连续焊接，脉冲焊接意义不大。
　　参考文献：
　　[1]叶久新， 陈明安等. 镁合金及其成型技术在工业中的应用. 湖南大学学报， 2002， 29（3）： 112-116
　　[2]张士宏， 王忠堂等.镁合金的塑性加工技术. 金属成形工艺， 2002， 21（5）： 1-4
　　[3]刘环， 周荣， 蒋业华， 卢德宏. 镁合金成形技术及应用.昆明理工大学学报，2002，27（6）：60-64
　　作者简介：
　　王翠，女，硕士，单位：吉林交通职业技术学院，主要从事工程机械方面的工作。