航(hang)空工(gong)業的(de)(de)減(jian)重要求吸引(yin)了越來越多的(de)(de)研究者(zhe)探(tan)究如何(he)在某些(xie)結構和(he)機(ji)械件上(shang)利(li)用(yong)鎂合(he)(he)(he)金(jin)替(ti)代鋁合(he)(he)(he)金(jin)。作為(wei)一種(zhong)結構材(cai)料(liao),鎂合(he)(he)(he)金(jin)具(ju)(ju)有(you)(you)重量輕、剛性(xing)好、具(ju)(ju)有(you)(you)一定的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)和(he)尺寸穩定性(xing)、高的(de)(de)導(dao)(dao)熱和(he)導(dao)(dao)電性(xing)能、無磁性(xing)、阻尼性(xing)和(he)屏蔽性(xing)好等特(te)點(dian)。主要用(yong)于飛機(ji)艙(cang)門、蒙皮、壁板(ban)、長桁、支座、壁板(ban)等宇航(hang)結構件的(de)(de)制造。鎂合(he)(he)(he)金(jin)應用(yong)的(de)(de)持續增長對(dui)焊(han)接(jie)技(ji)術提出了更高的(de)(de)要求,鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)弧焊(han)、激(ji)光焊(han)、攪(jiao)拌摩擦焊(han)以及(ji)激(ji)光誘(you)導(dao)(dao)下(xia)的(de)(de)自(zi)沖鉚接(jie)方(fang)法(fa)等是(shi)鎂合(he)(he)(he)金(jin)連(lian)接(jie)方(fang)法(fa)中的(de)(de)重要探(tan)討(tao)。相(xiang)對(dui)于鎂合(he)(he)(he)金(jin)眾多的(de)(de)焊(han)接(jie)方(fang)法(fa),鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)弧焊(han)作為(wei)一種(zhong)傳(chuan)統的(de)(de)方(fang)法(fa)具(ju)(ju)有(you)(you)簡單、實用(yong)等特(te)點(dian),仍然(ran)得到廣(guang)泛(fan)的(de)(de)應用(yong)。本文利(li)用(yong)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)弧焊(han)方(fang)法(fa),在無填充材(cai)料(liao)和(he)不開(kai)坡(po)口(kou)條件下(xia)對(dui)3.4mm厚度(du)的(de)(de)AZ91D鎂合(he)(he)(he)金(jin)進行(xing)焊(han)接(jie),對(dui)其焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)微觀(guan)組織和(he)顯微硬(ying)度(du)分(fen)布進行(xing)了分(fen)析。
實驗用AZ91D鎂合金(jin)的化學成分(質量分數(shu),%)為(wei)(wei)：9.1Al,1.0Zn,0.45Mn,Si≤0.1,Cu≤0.3,Ni≤0.002,0.005Fe，余量為(wei)(wei)Mg。使用型號為(wei)(wei)MASTER TIG AC/DC 2500的焊(han)機,在(zai)不加(jia)任何填充材料、不開坡口的條(tiao)件下對3.4mm厚(hou)度的AZ91D鎂合金(jin)進行單面TIG焊(han)接(jie)(jie)；鎢棒槍(qiang)尖直(zhi)徑0.5~2mm,槍(qiang)尖伸長度3~8mm；優化后的焊(han)接(jie)(jie)工藝為(wei)(wei)：焊(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)流152A,弧焊(han)電(dian)(dian)壓13.4V,焊(han)接(jie)(jie)速度6.5mm/s；氬氣(qi)保護(hu),流量為(wei)(wei)20L/min。
利用(yong)鎢極氬(ya)弧焊(han)(han)接(jie),在不加填充材料和不開坡(po)口的(de)條(tiao)件(jian)下,可(ke)以獲(huo)得AZ91D鎂合(he)金焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭。焊(han)(han)縫(feng)(feng)組織主(zhu)要由(you)黑(hei)色(se)基體(ti)相α-Mg、白色(se)塊體(ti)(α+Mg17Al12)共晶體(ti)和灰色(se)塊體(ti)組成,在檢測的(de)各(ge)種元(yuan)(yuan)素中,元(yuan)(yuan)素Zn、Al在白色(se)塊體(ti)中聚集較多,而Mn則存在于周圍的(de)微區基體(ti)中,元(yuan)(yuan)素擴散實現了接(jie)頭的(de)冶金結(jie)合(he)。焊(han)(han)縫(feng)(feng)顯微硬度大于母材硬度,焊(han)(han)縫(feng)(feng)區的(de)平均硬度達到64.5HV0.2,母材的(de)硬度為56.3HV0.2。