镁合金焊接工艺---钨极氩弧焊

钨极惰性气体保护焊和熔化极惰性气体保护焊是镁合金常用的焊接方法。此外，镁合金还可以通过电阻点焊（RSW）、摩擦焊（FW）、搅拌摩擦焊（FSW）、激光焊（LBW）和电子束焊（EBW）进行焊接。由于镁的比热容小，熔化潜热大，焊接所需的输入热量小，焊接速度快。在大多数情况下，镁合金零件可以通过熔焊进行焊接，如电弧焊、激光焊接、电子束焊接和气焊。

钨极氩弧焊（TIG）是镁合金最常用的焊接方法。在惰性气体保护下，用电弧熔化母材，填充金属。直流电源焊接应采用反极性连接，以破坏阴极雾化的效果，去除母材表面的氧化膜，减少或防止焊缝中的氧化物夹杂。氩弧焊热影响区的尺寸和变形较小，焊缝的力学性能和耐腐蚀性也较高。

TIG焊可以焊接镁合金，也可以不焊接填充金属。由于电极和填充丝是独立的，可以克服MIG焊标准尺寸窄的缺点，在各种工艺条件下均能稳定焊接。因此，TIG焊在镁合金焊接中的应用比MIG焊更为广泛，尤其适用于镁合金板的焊接。然而，由于镁合金的热膨胀系数高，容易产生焊接裂纹和焊后变形，因此需要夹具、坡口处理、焊前和焊后热处理，以确保获得良好的焊接接头。结果表明，采用TIG法焊接AZ31B镁合金板存在波形变形、焊后偏移、焊瘤、外观“坑”现象和电弧坑裂纹等缺陷。通过调整焊接顺序，选择大电流、快速焊接和刚性固定，可获得较好的焊接接头，接头强度可达到母材的80%以上。

对于镁合金厚板的焊接，为了获得更大的熔深，许多研究集中在活性钨极氩弧焊（A 2 TIG）上。该方法是在待焊数据的表面涂上一层二氧化钛或氯化物（LiCl、CaCl2、CCl2、PbCl2、CeCl3），然后进行焊接，使焊缝的熔透量是常规TIG焊接的两倍。接头的微观组织与未涂层的TIG焊没有显著差异。焊缝熔合良好，无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。其原理是通过添加激发剂提高电弧电压和温度，在焊接方向增加电弧宽度，使焊接过程中的热输入随热流的从头分布而增大。

镁合金TIG焊一般采用通讯焊机或电流强度可调的直流焊机。其选择主要取决于母材合金的成分、板料的厚度以及背面是否有缓冲板。焊接薄板时，可选用通讯或DCEP电源；焊接厚度大于418 mm的镁合金时，由于熔深的原因，通讯焊机占主导地位。另外，在选择通讯焊接时，为了稳定电弧，通常会增加高频脉冲电流，但如果选择方波通讯电流，则不需要高频电流，会产生强烈的阴极雾化效应。

电极的选择主要取决于所用电源的类型和焊接电流的大小。一般而言，钨极氩弧焊常用纯钨极、锆钨极和钍钨极，钨极厚度为0.25～6.35 mm。