Page 93 - 结构装备施工技术分析与研究

» 第三章 焊接热处理技术

同时较大的氩气流量带走较多的热量，熔池的热输入不够，焊缝产生未焊透等缺陷。
因此，镁合金焊接一般采用经济型氩气保护，当焊接速度加快时，氩气流量要相应增
大。为了分析保护气体流量对焊缝成型的影响情况，保护气体流量的取值范围定为
7~15L/min。
（5）喷嘴高度

喷嘴高度越小，保护效果越好，但能观察的范围和保护区较小，加丝比较困难，
施焊难度较大。喷嘴高度较小时，容易使钨极与焊丝或熔池短路，产生夹钨缺陷，喷
嘴高度越大，能观察的范围越大，但保护效果差。一般喷嘴的高度应在 5~15mm 之间，

在焊接试验中喷嘴高度取 10mm。
以上是自动氩弧焊时需考虑的焊接工艺参数，如果全部考虑这些因素对力学性能
的影响比较困难而且分析过程也很复杂，增加了试验量，根据文献可知，焊接速度、
焊接电流和保护气体流量是影响力学性能参数较大的因素；其他如钨极直径、端部形

状及伸出长度和喷嘴高度对力学性能相对影响较小的影响因素设计为定值，具体的数
值在焊接试验中给定。
4. 焊接试件制备
在镁合金的焊接过程中，为了使表面张力小的熔融金属不从焊道脱落，对于 3.5mm

的镁合金薄板来说，试件正面开 V 型坡口，坡口角度为 60°，接头形式是对接，采
用单道焊双面成型的焊接工艺技术。
氩弧焊对材料表面的质量要求很高，焊接前必须经过严格的清理。对于焊接试验
镁合金板材进行机械清理，用不锈钢丝、铜丝刷和角磨机将坡口及其两侧氧化膜清除，

呈现出金属光泽后用丙酮擦拭。焊丝的表面用化学清理，采用硝酸溶液浸蚀 2min，
然后用 60℃ ~90℃的热水冲洗，并进行干燥，清理后的焊丝需要在当天用完。
5. 焊接操作规范及焊接方法

在试验工艺设计中，选用钨电极直径为 3mm，顶尖角为 60°，钨极伸出长度为
3mm，钨极距离板材 2mm，保护气体的流量用流量计来控制，保护气体氩气纯度为
99.999%，试验中试件厚度为 3.5mm（小于 5mm），采用左焊法，焊炬轴线与焊缝
成 90°角，焊枪与焊丝轴线所在的平面要与焊件表面垂直，焊丝与焊件间的夹角为

10°。为了促进焊缝区金属的快速凝固，并在焊件背部用铜板作为垫板。焊枪固定在
速度可控制的小车上，手动送丝。试验中采用水冷系统来防止焊枪过热，为了控制焊
接变形，一般采用夹具来固定焊件使焊接变形很小。
6. 焊接件力学性能测试

拉伸实验、硬度实验等所测得的材料的性能为材料的基本力学性能。抗拉强度是
试件受拉断裂前的最大应力值，即表征材料最大均匀塑性变形的抗力；显微硬度是指

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