由于鎂合金熔化爐具有密度和熔點(diǎn)低 ,熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率及熱膨脹系數(shù)大 ,化學(xué)活性強(qiáng) ,易氧化且氧化物的熔點(diǎn)高等特點(diǎn),使鎂合金熔化爐的焊接必須解決以下一系列問(wèn)題 :

(1) 粗晶

鎂的熔點(diǎn)低 ,熱導(dǎo)率高 ,焊接時(shí)需采用大功率的焊接熱源 ,焊縫及近縫區(qū)易產(chǎn)生過(guò)熱、晶粒長(zhǎng)大、結(jié)晶偏析等現(xiàn)象 ,降低了接頭性能。

(2) 氧化與蒸發(fā)

鎂的氧化性極強(qiáng) ,易同氧結(jié)合 , 在 焊 接 過(guò) 程 中 易 形 成 MgO , MgO 熔 點(diǎn) 高(2 500 ℃),密度大 (3. 2 g/cm-3) ,易在焊縫中形成細(xì)小片狀固態(tài)夾渣 ,不僅嚴(yán)重阻礙焊縫成形 ,也降低焊縫性能。鎂在焊接高溫下 ,還易與空氣中的氮化合生成鎂的氮化物 ,氮化鎂夾渣也會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬的塑性 下 降 , 使 接 頭 性 能 變 壞。鎂 的 沸 點(diǎn) 不 高 ( 1100 ℃),在電弧高溫下很易蒸發(fā)。

(3) 薄件的燒穿與塌陷

在焊接薄件時(shí) ,由于鎂合金熔化爐熔點(diǎn)較低 ,而氧化鎂的熔點(diǎn)很高 ,兩者不易熔合 ,焊接操作時(shí)難以觀察焊縫的熔化過(guò)程。溫度升高 ,熔池的顏色也沒(méi)有顯著變化 ,極易產(chǎn)生燒穿和塌陷現(xiàn)象。

(4) 熱應(yīng)力和裂紋

鎂及鎂合金熔化爐熱膨脹系數(shù)較大 ,約為鋼的 2 倍 ,鋁的 1. 2 倍 ,在焊接過(guò)程中易引起較大的焊接應(yīng)力與變形。鎂易與一些合金元素(如 Cu、Al 、Ni 等) 形成低熔點(diǎn)共晶體 (如 Mg - Cu 共晶點(diǎn)溫度為 480 ℃,Mg- Al 共晶點(diǎn)溫度為 430 ℃,Mg-Ni 共晶點(diǎn)溫度為 508 ℃),脆性溫度區(qū)間較寬 ,易形成熱裂紋。研究發(fā)現(xiàn) ,當(dāng) w (Zn) > 1 %時(shí)會(huì)提高熱脆性 ,并可能導(dǎo)致焊接裂紋。在鎂中加入 w (Al) ≤10 % ,可細(xì)化焊縫晶粒 ,改善焊接性。含少量 Th 的鎂合金熔化爐具有良好的焊接性 ,無(wú)裂紋傾向。

(5) 氣孔

焊鎂時(shí)易產(chǎn)生氫氣孔 ,氫在鎂中的溶解度也是隨溫度的降低而急劇減小。

(6)鎂及其合金在空氣環(huán)境下焊接時(shí)易氧化燃燒,熔焊時(shí)需用惰性氣體或焊劑保護(hù)。