Häufige Fehler beim Schweißen von Magnesiumlegierungen

(1) Grober Kristall

Magnesium hat einen niedrigen Schmelzpunkt und eine hohe Wärmeleitfähigkeit. schweißenBeim Schweißen ist eine Wärmequelle erforderlich. Die Schweißnaht und die nahtnahen Bereiche neigen zu Überhitzung, Kornwachstum, Kristallsegregation und anderen Phänomenen, die die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigen.

(2) Oxidation und Verdampfung

Magnesium ist stark oxidierend und reagiert leicht mit Sauerstoff. Beim Schweißen bildet sich leicht MgO. MgO hat einen hohen Schmelzpunkt (2500 °C) und eine hohe Dichte (3,2 g/cm³) und neigt zur Bildung kleiner Flocken in der Schweißnaht. Feste Schlackeneinschlüsse behindern nicht nur die Schweißnahtbildung, sondern mindern auch deren Eigenschaften. Bei hohen Schweißtemperaturen reagiert Magnesium leicht mit dem Stickstoff der Luft zu Magnesiumnitrid. Magnesiumnitrid-Einschlüsse in der Schlacke verringern die Plastizität des Schweißguts und verschlechtern die Verbindungseigenschaften. Der Siedepunkt von Magnesium ist mit 1100 °C relativ niedrig, sodass es bei hohen Temperaturen leicht verdampft. BogenDie

(3) Durchbrennen und Zusammenbrechen dünner Teile

Beim Schweißen dünner Teile verschmelzen Magnesiumlegierung und Magnesiumoxid aufgrund ihres niedrigen bzw. hohen Schmelzpunktes nur schwer, wodurch der Schmelzprozess der Schweißnaht während des Schweißvorgangs schwer zu beobachten ist. Mit steigender Temperatur ändert sich die Farbe des Schmelzbades kaum, wodurch die Gefahr des Durchbrennens und Einstürzens besteht.

(4) Thermische Spannungen und Risse

Magnesium und Magnesiumlegierungen weisen einen relativ hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, etwa doppelt so hoch wie der von Stahl. Dies kann beim Schweißen zu erheblichen Spannungen und Verformungen führen. Magnesium bildet mit einigen Legierungselementen (wie Cu, Al, Ni usw.) leicht niedrigschmelzende Eutektika (z. B. MgCu mit einer eutektischen Temperatur von 480 °C, MgAl mit 430 °C und MgNi mit 508 °C). Diese weisen einen breiten Sprödigkeitsbereich auf und neigen zur Bildung von Heißrissen. Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Zinkgehalt (w(Zn)) von über 1 % die thermische Sprödigkeit erhöht und zu Schweißrissen führen kann. Die Zugabe von Aluminium (w(Al)) bis zu 10 % zu Magnesium kann das Korngefüge der Schweißnaht verfeinern und die Schweißbarkeit verbessern. Magnesiumlegierungen mit einem geringen Thoriumgehalt weisen eine gute Schweißbarkeit und keine Rissneigung auf.

(5) Spaltöffnungen

Beim Schweißen von Magnesium entstehen leicht Wasserstoffporen, und die Löslichkeit von Wasserstoff in Magnesium nimmt mit sinkender Temperatur ebenfalls stark ab.

(6) Magnesium und seine Legierungen neigen beim Schweißen in Luftatmosphäre zur Oxidation und Verbrennung und erfordern beim Schmelzschweißen Schutzgas oder Flussmittel.