鎂合金冷金屬過(guò)渡電弧堆焊的研究.pdf

1、鎂合金有著高比強(qiáng)度、低密度、優(yōu)良的電磁屏蔽性能、高熱導(dǎo)率和易于回收等特點(diǎn)，在交通運(yùn)輸、航天航空、軍事領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用前景。但是由于鎂合金較差的耐磨性和較差的耐腐蝕性，使得鎂合金部件容易在服役過(guò)程中磨損、腐蝕因而提早進(jìn)入報(bào)廢期。堆焊作為再制造中一種重要的技術(shù)手段，是修復(fù)破損零件非常有效的方法，它可以恢復(fù)部件的原有形狀和性能，因而延長(zhǎng)產(chǎn)品的服役時(shí)間并且節(jié)省成本。
　　本文主要探究了CMT焊接方法在鎂合金堆焊方面的應(yīng)用，從而為鎂合金C

2、MT再制造技術(shù)奠定工藝基礎(chǔ)。研究了CMT焊接參數(shù)對(duì)焊接過(guò)程穩(wěn)定性的影響；焊接熱輸入對(duì)CMT堆焊層組織及性能的影響；最后采用優(yōu)化的工藝參數(shù)成功地實(shí)現(xiàn)了鎂合金CMT多道堆焊。由于采用的CMT設(shè)備中沒(méi)有鎂合金焊接專(zhuān)用程序，因此采用了鋁合金的CMT焊接程序。
　　研究結(jié)果表明，CMT焊接過(guò)程穩(wěn)定性隨著送絲速度的增加而變差。在DC-CMT模式下，當(dāng)送絲速度不超過(guò)5m/min時(shí)，焊接過(guò)程是穩(wěn)定、無(wú)飛濺的；在pulsed-CMT模式下，當(dāng)送絲速

3、度不超過(guò)4m/min時(shí)，焊接過(guò)程穩(wěn)定，焊縫成形美觀。當(dāng)送絲速度較高時(shí)，熔滴在電弧空間內(nèi)蒸發(fā)，推測(cè)在蒸發(fā)鎂原子的反作用力下，熔滴偏離焊絲軸線，形成了排斥過(guò)渡現(xiàn)象，焊接過(guò)程穩(wěn)定性變差。pulsed-CMT模式，4m/min送絲速度時(shí)，焊接過(guò)程穩(wěn)定性好，堆焊層潤(rùn)濕性好，適合鎂合金部件的修復(fù)。
　　在pulsed-CMT模式下，4m/min的送絲速度下，焊縫區(qū)由α-Mg和β-Mg17Al12組成，熱影響區(qū)晶粒粗化，晶界變寬。當(dāng)焊接速度不低

4、于14mm/s時(shí)，焊縫區(qū)易出現(xiàn)較多氣孔；當(dāng)焊接速度不高于8mm/s時(shí)，熱影響區(qū)易出現(xiàn)液化裂紋；在熱影響區(qū)因局部熔化導(dǎo)致其中的共晶α-Mg較α-Mg含有更多的Mg和更少的Al；而在焊縫區(qū)，共晶α-Mg較α-Mg含有更少的Mg和更多的Al。本試驗(yàn)條件下pulsed-CMT模式，送絲速度4m/min，焊接速度12mm/s是適合于鎂合金多道堆焊的優(yōu)化的焊接參數(shù)。
　　在優(yōu)化的焊接參數(shù)下，道間距為5mm進(jìn)行多道堆焊時(shí)，CMT堆焊成形良好。道