Распространенные дефекты при сварке магниевых сплавов
(1) Крупнозернистый кристалл
Магний обладает низкой температурой плавления и высокой теплопроводностью. Мощный источник энергии. сваркаПри сварке необходим источник тепла. В зоне сварного шва и вблизи него часто происходит перегрев, рост зерен, кристаллизация и другие явления, снижающие качество соединения.
(2) Окисление и испарение
Магний обладает высокой окислительной способностью и легко соединяется с кислородом. В процессе сварки легко образуется MgO. MgO имеет высокую температуру плавления (2500 ℃) и высокую плотность (3,2 г/см⁻³), поэтому легко образует мелкие хлопья в сварном шве. Твердые шлаковые включения не только серьезно препятствуют формированию сварного шва, но и снижают его характеристики. При высоких температурах сварки магний легко соединяется с азотом в воздухе, образуя нитрид магния. Включения шлака нитрида магния также приводят к снижению пластичности металла сварного шва и ухудшают качество соединения. Температура кипения магния невысока (1100 ℃), и он легко испаряется при высоких температурах. арка.
(3) Прогорание и разрушение тонких частей
При сварке тонких деталей из-за низкой температуры плавления магниевого сплава и высокой температуры плавления оксида магния эти два компонента плохо сплавляются, что затрудняет наблюдение за процессом плавления сварного шва во время сварки. С повышением температуры цвет расплавленной ванны существенно не меняется, что делает её склонной к прогоранию и разрушению.
(4) Термические напряжения и трещины
Магний и магниевые сплавы обладают относительно высоким коэффициентом теплового расширения, примерно в два раза превышающим коэффициент теплового расширения стали, что легко приводит к значительным сварочным напряжениям и деформациям в процессе сварки. Магний легко образует эвтектику с низкой температурой плавления с некоторыми легирующими элементами (такими как Cu, Al, Ni и др.) (например, эвтектическая температура MgCu составляет 480 ℃, эвтектическая температура MgAl — 430 ℃, эвтектическая температура MgNi — 508 ℃), что обуславливает широкий диапазон температур хрупкости и легкое образование горячих трещин. Исследования показали, что при w(Zn) > 1% повышается термическая хрупкость и может приводить к образованию сварочных трещин. Добавление w(Al) ≤ 10% к магнию может измельчить размер зерна сварного шва и улучшить свариваемость. Магниевые сплавы, содержащие небольшое количество Th, обладают хорошей свариваемостью и не склонны к растрескиванию.
(5) Устьица
В процессе сварки магния легко образуются водородные поры, а растворимость водорода в магнии также резко снижается с понижением температуры.
(6) Магний и его сплавы склонны к окислению и горению при сварке в воздушной среде и требуют защиты инертным газом или флюсом при сварке плавлением.