Распространенные дефекты при сварке магниевых сплавов
(1) Крупный кристалл
Магний имеет низкую температуру плавления и высокую теплопроводность. Во время сварки необходим источник сварочного тепла высокой мощности. Сварные и околошовные зоны склонны к перегреву, росту зерен, сегрегации кристаллов и другим явлениям, которые снижают эксплуатационные характеристики соединения.
(2) Окисление и испарение
Магний чрезвычайно окисляющий и легко соединяется с кислородом. В процессе сварки легко образуется MgO. MgO имеет высокую температуру плавления (2 500 ℃) и высокую плотность (3,2 г/см-3), в сварном шве легко образуются мелкие чешуйки. Твердые шлаковые включения не только серьезно затрудняют формирование шва, но и снижают работоспособность сварного шва. При высоких температурах сварки магний легко соединяется с азотом воздуха, образуя нитрид магния. Шлаковые включения нитрида магния также будут вызывать снижение пластичности металла шва и ухудшать работоспособность соединения. Температура кипения магния невысока (1100 ℃), и он легко испаряется под воздействием высокой температуры дуги.
(3) Прожог и разрушение тонких деталей.
При сварке тонких деталей из-за низкой температуры плавления магниевого сплава и высокой температуры плавления оксида магния их трудно сплавить, что затрудняет наблюдение за процессом плавления сварного шва во время сварочных операций. При повышении температуры цвет расплавленной ванны существенно не меняется, что делает ее склонной к прогоранию и разрушению.
(4) Термическое напряжение и трещины
Магний и магниевые сплавы имеют относительно высокий коэффициент теплового расширения, примерно в два раза больше, чем у стали, и в 1 раза легко вызвать значительные сварочные напряжения и деформации в процессе сварки. Магний легко образует эвтектику с низкой температурой плавления с некоторыми легирующими элементами (такими как Cu, Al, Ni и т. д.) (например, эвтектическая температура Mg Cu 480 ℃, эвтектическая температура Mg Al 430 ℃, эвтектическая температура Mg Ni 508 ℃). , с широким диапазоном температур хрупкости и легким образованием горячих трещин. Исследования показали, что когда w (Zn)>1% увеличивается термоломкость и может привести к образованию сварочных трещин. Добавление w (Al) ≤ 10% к магнию может уменьшить размер зерна сварного шва и улучшить свариваемость. Магниевые сплавы, содержащие небольшое количество Th, обладают хорошей свариваемостью и не склонны к растрескиванию.
(5) Устьица
Водородные поры легко образуются при сварке магния, причем растворимость водорода в магнии также резко снижается с понижением температуры.
(6) Магний и его сплавы склонны к окислению и возгоранию во время сварки в воздушной среде и требуют защиты инертным газом или флюсом во время сварки плавлением.