提高az31b镁合金板焊接接头性能的工艺方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种提高AZ31B镁合金板焊接接头性能的工艺方法。
【背景技术】
[0002] AZ31B镁合金熔点低、线膨胀系数高导热快，在焊接过程中容易出现氧化燃烧、裂 纹及热影响区过宽等问题，焊接接头处容易聚集夹杂物，焊接易变形、断裂，焊接性能差。如 果采用与铝合金相同的焊接工艺，接头力学性能难以达到母材的80%。
【发明内容】
[0003] 为解决AZ31B镁合金板焊接接头力学性能差的问题，本发明提供一种提高其力学 性能的工艺方法，解决传统工艺焊接接头力学性能不足的缺陷，以利于提高AZ31B镁合金的 焊接质量。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种提高AZ31B镁合金板焊接接 头性能的工艺方法，该方法使用TIG焊机，以AZ61镁合金作焊丝高纯氩气保护施焊，所述焊 接接头是指两个或两个以上试件用焊接方法连接的接头，包括焊缝、熔合区和热影响区，该 方法包括以下步骤：
[0005] 步骤1、制备50 X 25AZ31B镁合金薄板两块试件（以下简称试件），用棉布沾取丙酮 擦洗试件，去除距焊接边缘15mm区域的油污；
[0006] 步骤2、使用600#水砂纸打磨已去除油污区域试件；
[0007] 步骤3、将试件放入夹具固定夹紧待焊；
[0008] 步骤4、向待焊试件背面通入高纯氩气，时间至少20秒；
[0009] 步骤5、以AZ61镁合金作焊丝，采用TIG焊机施焊，在焊接过程中，试件正面背面同 时输入氩气，使焊接过程完全在氩气环境中进行；
[0010] 采用上述步骤对AZ31B镁合金进行焊接，获得的焊接接头力学性能为：抗拉强度 220MPa，伸长率6.0%，AZ31B镁合金母材的焊接接头力学性能为:抗拉强度约240MPa，伸长 率 6.0%。
[0011] 本发明效果是显著提高AZ31B镁合金板焊接接头力学性能。AZ31B镁合金抗拉强度 约240MPa，伸长率6.0%左右，传统焊接工艺的接头力学性能难以达到母材的80%，即很难 获得抗拉强度192MPa，伸长率4.8%的焊接接头。采用本发明的工艺方法，焊接试件获得的 焊接接头力学性能可以达到母材的90%以上，并且抗拉强度高于AZ31B镁合金母材。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明焊接工艺流程图；
[0013] 图2为本发明拉伸试样示意图。
【具体实施方式】
[0014] 结合附图对本发明的提高AZ31B镁合金板焊接接头性能的工艺方法加以说明。
[0015] 本发明的提高AZ31B镁合金板焊接接头性能的工艺方法，该方法使用TIG焊机，以 AZ61镁合金作焊丝高纯氩气保护施焊，所述焊接接头是指两个或两个以上试件用焊接方法 连接的接头，包括焊缝、熔合区和热影响区，以焊接接头的力学性能作为评判焊接质量的标 准;该方法包括以下步骤：
[0016] 步骤1、制备50 X 25AZ31B镁合金薄板两块试件（以下简称试件），用棉布沾取丙酮 擦洗试件，去除距焊接边缘15mm区域的油污；
[0017] 步骤2、使用600#水砂纸打磨已去除油污区域试件；
[0018] 步骤3、将试件放入夹具固定夹紧待焊；
[0019] 步骤4、向待焊试件背面通入高纯氩气，时间至少20秒；
[0020]步骤5、以AZ61镁合金作焊丝，采用TIG焊机施焊，在焊接过程中，试件正面背面同 时输入氩气，使焊接过程完全在氩气环境中进行；
[0021]采用上述步骤对AZ31B镁合金进行焊接，获得的焊接接头力学性能为：抗拉强度 约220MPa，伸长率6.0%左右<^2318镁合金母材的焊接接头力学性能为：抗拉强度约 240MPa，伸长率 6.0%。
[0022]本发明的提高AZ31B镁合金板焊接接头性能的工艺方法功能是这样实现的：
[0023] 对象:AZ31B镁合金母材
[0024] 厚度：1.5~4mm
[0025] 焊接方法:TIG焊 [0026] 焊接工艺:如表1所示。
[0027] 表1焊接工艺参数 [0028]
[0029] 先对AZ31B镁合金去除油污;砂纸打磨，使距焊接边缘一定区域内保持干净光洁； 再将打磨过的试件放入焊接胎具夹紧固定；向板材背面通入惰性气体保护;施焊过程中，正 面背面同时输入保护气，使焊接过程在惰性气体环境中进行。要注意尽量压低电弧，使钨级 尖端与镁合金距离保持5_左右为宜。焊接流程如图1所示。
[0030] 选取50X25X2mm AZ31B镁合金板两块，先用丙酮擦洗试件，去除油污，砂纸打磨 待焊一侧，使距焊边缘15mm区域光洁将打磨过的试件放入夹具固定夹紧，向焊件背面通入 高纯氩气20秒后施焊。在焊接过程中，镁合金正面背面同时输入氩气，使焊接过程完全在氩 气环境中进行。尽量压低电弧，使钨级尖端与焊件间的距离保持5mm左右为宜。工艺参数如 表1所示。
[0031] 从焊接好的镁合金板上截取试样，如图2所示。
[0032] 黑色区域表示焊缝，如果试样取自母材其与其他区域整体表示截取的形状。
[0033]按照焊接试验的方法获得焊接试件，并截取图2试样分别做拉伸试验，拉伸性能如 下表2
[0034] 表2拉伸试验结果
[0035]
[0036] 试样1、2、3取自AZ31B镁合金母材，试样4、5、6、7分别取自相同焊接工艺参数的4个 带焊缝的焊接试件
[0037] 试验结果
[0038]焊接接头最高抗拉强度达224MPa，为母材的92.95% ;伸长率明显高于母材。采用 本发明所述焊接工艺，可以大大提高焊接接头的力学性能。
【主权项】
1. 一种提高AZ31B镁合金板焊接接头性能的工艺方法，该方法使用TIG焊机，以AZ61镁 合金作焊丝高纯氩气保护施焊，所述焊接接头是指两个或两个以上试件用焊接方法连接的 接头，包括焊缝、熔合区和热影响区，该方法包括以下步骤： 步骤1、制备50 X 25 AZ31B镁合金薄板两块试件（以下简称试件），用棉布沾取丙酮擦洗 试件，去除距焊接边缘15mm区域的油污； 步骤2、使用600#水砂纸打磨已去除油污区域试件； 步骤3、将试件放入夹具固定夹紧待焊； 步骤4、向待焊试件背面通入高纯氩气，时间至少20秒； 步骤5、以AZ61镁合金作焊丝，采用TIG焊机施焊，在焊接过程中，试件正面背面同时输 入氩气，使焊接过程完全在氩气环境中进行； 采用上述步骤对AZ31B镁合金进行焊接，获得的焊接接头力学性能为：抗拉强度 220MPa，伸长率6.0%，AZ31B镁合金母材的焊接接头力学性能为:抗拉强度约240MPa，伸长 率 6.0%。
【专利摘要】本发明提供一种提高AZ31B镁合金板焊接接头性能的工艺方法，该方法包括以下步骤：制备50×25AZ31B镁合金薄板两块试件，用棉布沾取丙酮擦洗试件；使用600#水砂纸打磨已去除油污区域试件；将试件放入夹具固定夹紧待焊；向待焊试件背面通入高纯氩气，时间至少20秒；以AZ61镁合金作焊丝，采用TIG焊机施焊，在焊接过程中，试件正面背面同时输入氩气；获得的焊接接头力学性能为：抗拉强度约220MPa，伸长率6.0％。本发明效果是显著提高AZ31B镁合金焊接接头力学性能，焊接试件获得的焊接接头力学性能可以达到母材力学性能的90％以上，并且抗拉强度高于AZ31B镁合金母材。
【IPC分类】B23K9/23, B23K103/08, B23K9/235, B23K9/167
【公开号】CN105499759
【申请号】CN201510833511
【发明人】魏鑫, 吴稀勇, 陈利红
【申请人】天津东义镁制品股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月25日