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镁合金材料焊接板材如何充分改善焊接接头组织性能

镁合金材料应用于各种工业产品的生产制造,对于很多工业产品来说都需要进行焊接,使用镁合金材料生产的产品也需要进行焊接,不过镁合金材料的变形抗力较大,在低于300℃进行余高轧制时焊缝很容易开裂,轧制过程难以进行。在合理的轧制温度范围内,焊接接头的综合力学性能随着轧制压下量的增加而显著升高,主要强化机制为形变强化、细晶强化以及焊缝中气孔的闭合,几种强化机制在350℃左右得到最好的配合。

电热合金

镁合金材料经过TIG焊后,焊缝区产生大量Mg17Al12相,会在后续的余高轧制过程中增强形变硬化效果,影响再结晶行为,而热影响区的第二相溶解,失去了Mg17Al12相对晶界的钉扎作用,晶粒在后续固溶处理过程中很容易发生异常长大,导致该区域强度降低。合理的复合处理工艺,可在提高焊缝区强度的同时有效缓解热影响区晶粒长大,充分改善镁合金材料焊接接头的组织性能。


铝含量较高的镁合金材料在焊接过程中更容易产生气孔,余高轧制工艺可有效消除焊缝中的气孔。随着轧制压下量的增加,气孔逐渐闭合。轧制温度偏低时,可能会在气孔周围产生裂纹,不利于焊接接头的力学性能,轧制温度升高可提高镁合金材料塑性,避免裂纹的出现。

电热合金

镁合金材料焊接接头在余高轧制后进行时效的过程中,Mg17Al12相在孪晶界、孪晶内外、变形区和未变形区的析出形貌、尺寸与分布都存在差异。采用余高轧制与热处理相结合的焊后复合处理,可以控制各个区域的显微组织,从而影响焊接接头的力学性能。存在焊接气孔的焊接接头经过焊后复合处理,屈服强度达到200MPa(母材的85%),抗拉强度314MPa(母材的88%),延伸率4.5%(母材的45%)。

电热合金

镁合金材料无法得到焊缝余高或余高不足时,可对镁合金材料焊接板材进行无余高的整体热轧,通过动态再结晶细化各区域显微组织,缩小晶粒尺寸差异,提高焊接接头强度。低温短时间的去轧制应力退火可使焊接接头的塑性提升,得到更好的综合力学性能。


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