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【摘 要】采用胶接点焊的电阻焊接方法，接头的抗拉强度可到100 MPa以上，比未涂胶时增加20%左右。双氧胶中的碳元素在焊接过程中渗入机体，会使接头力学性能有所下降。拉伸断口为韧-脆混合断裂，存在明显的韧窝，接头机体中会有少量的碳元素渗入。
【关键词】镁合金;胶接;电阻焊
镁合金是二十一世纪的绿色工程材料。其铸造性能好、密度小、比强度和比刚度高、具有良好的加工性和减震性，广泛应用于工业生产各领域。众所周知，焊接技术是形成结构件所采用的最重要方法，在实际生产中的比例占其他连接技术的70%以上。但镁合金的焊接性较差，主要因为其热导率和线膨胀系数大，易产生裂纹、氧化燃烧、焊后容易出现脆性相和夹杂，降低焊接接头的力学性能，目前焊接技术已成为制约镁合金结构件广泛应用的主要障碍。研究表明：电阻点焊后主要存在强度低、熔蚀、成形不良、外形不符合要求等问题 [1-4]。本文所研究的镁合金胶接电阻焊连接成形技术，一方面可以有效增大镁合金板材的联接强度，另一方面也可减小焊接过程中的飞溅、塑性环破裂倾向，对实现镁合金产业化有一定的工程指导意义。
1 实验方法
母材采用AZ31镁合金，电阻焊实验原理如图1所示。
图1 电阻焊实验原理
在一个焊接循环中，首先将工件装配好并施加电极压力;然后通以电流，由于电流流经工件时产生电阻热，两工件间界面上的材料受热发生熔化形成熔核;一段时间后，撤去电流，熔核凝固形成焊点实现连接，电极压力需继续保持一段时间以保证焊接质量;最后，撤去电极压力，焊接循环结束。
本实验采用电阻点焊和胶接相复合的工艺，采用的胶为双组份环氧树脂胶，焊接电流75～85kA，焊接时间60周波，电极压力0.2～0.3MPa。
采用WSM-100KN型电子万能试验机根据GB/T 228.1-2010进行拉伸试验，拉伸速度1.0mm/min。使用JSM7500F场发射扫描电镜观察接头显微组织并进行能谱分析。
2 结果与讨论
结果表明，胶接点焊接头的抗拉强度可到100 MPa以上，这是因为胶层和焊点共同承担载荷，比未涂胶时增加20%左右。图2是拉裂开的接头宏观形貌。
图2 接头宏观形貌
对接头断口进行扫描，发现中心区域为韧性断裂，存在大量的韧窝，如图3所示。整个断口呈韧-脆混合断裂，如图4所示。研究发现：点焊边缘未形成韧性断裂，可见到镁合金晶粒，如图5所示。
图3 韧窝 图4 断口形貌 图5 点焊边缘
图6是线扫描分析，可以看出，由于双氧胶的原因，会发现碳元素的存在，如图6中的e）所示。由于胶层的存在，点焊过程中胶层会因为焊接热输入而发生分解，从而在熔核区和热影响区形成气孔，会使接头力学性能有所下降，但综合整面的粘接及断续的焊点，总的抗拉强度会有所上升，且有效增强的连接缝隙的气密性。
图6 线扫描显微分析
a）总图 b）Mg c）Al d）O e）C
图7是对断口进行的面扫描，可以发现镁元素会有部分偏析，这是因为点焊过程中大量的热输入使合金瞬间熔化，在压力作用下发生的自然现象。C元素的分布均匀，说明涂胶后焊接会使部分胶剂元素渗入机体，这一点对提高接头力学性能不利。
图7 面扫描显微分析
a）总图 b）Mg c）Al d）O e）Zn f）C
3 结论
（1）采用胶接点焊的电阻焊接方法，接头的抗拉强度可到100 MPa以上，比未涂胶时增加20%左右。
（2）双氧胶中的碳元素在焊接过程中渗入机体，会使接头力学性能有所下降。
参考文献：
[1]邓玉勇，朱江，李立.新型金属材料镁合金的发展前景分析[J].科技导报，2002，（10）：37～39.
[2]潘复生，韩恩厚等.高性能变形镁合金及加工技术[M].北京：科学出版社，2007：2～11.
[3]王亚荣，张忠典.镁合金电阻点焊接头中的缺陷[J].焊接學报，2006，27（7）：9～12.
[4]戴瑞玲，王玮，李春植.粘接点焊技术及最佳工艺参数的研究[J].机械强度，1996，18（3）：64～67.
[5]杨然，陈君毅，王宏雁.点焊，胶接和胶焊连接性能比较分析[J].佳木斯大学学报，2011，29（4）：500～503.
[6]郎波，马金瑞，孙大千，等.镁合金电阻点焊焊接性研究[J].焊接，2010，（4）：24～29.
作者简介：潘继民（1963—），男，副教授，研究方向：焊接技术与自动控制。
【关键词】镁合金;胶接;电阻焊
镁合金是二十一世纪的绿色工程材料。其铸造性能好、密度小、比强度和比刚度高、具有良好的加工性和减震性，广泛应用于工业生产各领域。众所周知，焊接技术是形成结构件所采用的最重要方法，在实际生产中的比例占其他连接技术的70%以上。但镁合金的焊接性较差，主要因为其热导率和线膨胀系数大，易产生裂纹、氧化燃烧、焊后容易出现脆性相和夹杂，降低焊接接头的力学性能，目前焊接技术已成为制约镁合金结构件广泛应用的主要障碍。研究表明：电阻点焊后主要存在强度低、熔蚀、成形不良、外形不符合要求等问题 [1-4]。本文所研究的镁合金胶接电阻焊连接成形技术，一方面可以有效增大镁合金板材的联接强度，另一方面也可减小焊接过程中的飞溅、塑性环破裂倾向，对实现镁合金产业化有一定的工程指导意义。
1 实验方法
母材采用AZ31镁合金，电阻焊实验原理如图1所示。
图1 电阻焊实验原理
在一个焊接循环中，首先将工件装配好并施加电极压力;然后通以电流，由于电流流经工件时产生电阻热，两工件间界面上的材料受热发生熔化形成熔核;一段时间后，撤去电流，熔核凝固形成焊点实现连接，电极压力需继续保持一段时间以保证焊接质量;最后，撤去电极压力，焊接循环结束。
本实验采用电阻点焊和胶接相复合的工艺，采用的胶为双组份环氧树脂胶，焊接电流75～85kA，焊接时间60周波，电极压力0.2～0.3MPa。
采用WSM-100KN型电子万能试验机根据GB/T 228.1-2010进行拉伸试验，拉伸速度1.0mm/min。使用JSM7500F场发射扫描电镜观察接头显微组织并进行能谱分析。
2 结果与讨论
结果表明，胶接点焊接头的抗拉强度可到100 MPa以上，这是因为胶层和焊点共同承担载荷，比未涂胶时增加20%左右。图2是拉裂开的接头宏观形貌。
图2 接头宏观形貌
对接头断口进行扫描，发现中心区域为韧性断裂，存在大量的韧窝，如图3所示。整个断口呈韧-脆混合断裂，如图4所示。研究发现：点焊边缘未形成韧性断裂，可见到镁合金晶粒，如图5所示。
图3 韧窝 图4 断口形貌 图5 点焊边缘
图6是线扫描分析，可以看出，由于双氧胶的原因，会发现碳元素的存在，如图6中的e）所示。由于胶层的存在，点焊过程中胶层会因为焊接热输入而发生分解，从而在熔核区和热影响区形成气孔，会使接头力学性能有所下降，但综合整面的粘接及断续的焊点，总的抗拉强度会有所上升，且有效增强的连接缝隙的气密性。
图6 线扫描显微分析
a）总图 b）Mg c）Al d）O e）C
图7是对断口进行的面扫描，可以发现镁元素会有部分偏析，这是因为点焊过程中大量的热输入使合金瞬间熔化，在压力作用下发生的自然现象。C元素的分布均匀，说明涂胶后焊接会使部分胶剂元素渗入机体，这一点对提高接头力学性能不利。
图7 面扫描显微分析
a）总图 b）Mg c）Al d）O e）Zn f）C
3 结论
（1）采用胶接点焊的电阻焊接方法，接头的抗拉强度可到100 MPa以上，比未涂胶时增加20%左右。
（2）双氧胶中的碳元素在焊接过程中渗入机体，会使接头力学性能有所下降。
参考文献：
[1]邓玉勇，朱江，李立.新型金属材料镁合金的发展前景分析[J].科技导报，2002，（10）：37～39.
[2]潘复生，韩恩厚等.高性能变形镁合金及加工技术[M].北京：科学出版社，2007：2～11.
[3]王亚荣，张忠典.镁合金电阻点焊接头中的缺陷[J].焊接學报，2006，27（7）：9～12.
[4]戴瑞玲，王玮，李春植.粘接点焊技术及最佳工艺参数的研究[J].机械强度，1996，18（3）：64～67.
[5]杨然，陈君毅，王宏雁.点焊，胶接和胶焊连接性能比较分析[J].佳木斯大学学报，2011，29（4）：500～503.
[6]郎波，马金瑞，孙大千，等.镁合金电阻点焊焊接性研究[J].焊接，2010，（4）：24～29.
作者简介：潘继民（1963—），男，副教授，研究方向：焊接技术与自动控制。