Поширені дефекти при зварюванні магнієвих сплавів

(1) Грубий кристал

Магній має низьку температуру плавлення і високу теплопровідність. Під час зварювання необхідне джерело зварювального тепла великої потужності. Зони зварного шва та пришовні зони схильні до перегріву, росту зерен, сегрегації кристалів та інших явищ, які знижують продуктивність з’єднання.

(2) Окислення та випаровування

Магній надзвичайно окислює і легко з'єднується з киснем. У процесі зварювання легко утворюється MgO. MgO має високу температуру плавлення (2 500 ℃) і високу щільність (3,2 г/см-3), тому в зварному шві легко утворювати дрібні пластівці. Тверді шлакові включення не тільки серйозно перешкоджають утворенню зварного шва, але і знижують експлуатаційні характеристики зварного шва. При високих температурах зварювання магній може легко сполучатися з азотом повітря з утворенням нітриду магнію. Включення шлаку нітриду магнію також призведе до зниження пластичності наплавленого металу і погіршить роботу з'єднання. Температура кипіння магнію невисока (1100 ℃), і він легко випаровується під високою температурою дуги.

(3) Прогорання та руйнування тонких частин

Під час зварювання тонких деталей, через низьку температуру плавлення магнієвого сплаву та високу температуру плавлення оксиду магнію, вони не легко сплавляються, що ускладнює спостереження за процесом плавлення зварного шва під час зварювальних операцій. Коли температура підвищується, колір розплавленої ванни суттєво не змінюється, що робить її схильною до прогорання та руйнування.

(4) Термічний стрес і тріщини

Магній і магнієві сплави мають відносно високий коефіцієнт теплового розширення, приблизно вдвічі більший, ніж у сталі, і вдвічі легко спричинити значні зварювальні напруги та деформацію під час процесу зварювання. Магній легко утворює евтектику з низькою температурою плавлення з деякими легуючими елементами (такими як Cu, Al, Ni тощо) (такими як температура евтектики Mg Cu 480 ℃, евтектика Mg Al 430 ℃, евтектика Mg Ni 508 ℃) , з широким діапазоном температур крихкості та легким утворенням гарячих тріщин. Дослідження виявили, що коли w (Zn)>1%, це підвищує термічну крихкість і може призвести до зварювальних тріщин. Додавання w (Al) ≤ 10% до магнію може зменшити розмір зерна зварного шва та покращити зварюваність. Магнієві сплави з невеликим вмістом Th мають хорошу зварюваність і не схильні до розтріскування.

(5) Продихи

Водневі пори легко утворюються під час зварювання магнієм, і розчинність водню в магнії також різко зменшується зі зниженням температури.

(6) Магній та його сплави схильні до окислення та горіння під час зварювання в повітряному середовищі та потребують захисту від інертного газу або флюсу під час зварювання плавленням·