镁合金磁控焊接方法的研究（开题报告）.doc

镁合金磁控焊接方法的研究
开题报告

1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
镁及镁合金具有密度小、比强度高、储存量丰富等优点，近年受到世界各国的普遍关注。随着机械制造、航空航天、汽车工业的发展及石油化工、电信、原子能及空间技术等新型工业的崛起，镁及镁合金的需求量日益增加，成为国民经济发展的重要基础原裁量执意，在国民经济中占有重要的地位，是当今材料科学研究的重点方向之一。镁合金是目前应用最广泛的合金，环保节能，符合可持续发展的要求，被誉为21世纪绿色工程金属结构材料，并将成为重要的商用轻质材料。
镁及镁合金的焊接性特点：1氧化、氮化和蒸发。2 热裂纹倾向。3 气孔与烧穿。
镁合金的焊接方法有：钨极氩弧焊、激光焊、电子书焊、激光－TIG复合焊、摩擦搅拌焊、电阻电焊。钨极气体保护焊是目前镁合金最常用的焊接方法 , 它是在惰性气体的保护下, 利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充金属从而形成结合的一种方法。根据保护气体的不同, 可分为钨极氩弧焊和钨极氦弧焊。钨极氩弧焊焊接镁合金, 接头的变形小且热影响区较窄, 接头的力学性能和耐腐蚀性能都较高。由于镁合金的特点, 焊接时要使用交流电源, 以去除氧化膜, 焊接过程中主要存在气孔、夹杂和热裂纹等缺陷, 利用活性焊接可以改善钨极氩弧焊接镁合金时存在的熔深浅的缺点。
电磁作用焊接技术是近年来发展完善起来的一种新的焊接技术，应用也日趋广泛。但是将磁场引入镁合金的焊接过程中，还处于研究阶段。外加磁场一半采用与电弧轴向平行的纵向磁场，纵向磁场促使电弧旋转，改变弧柱等离子流和电流密度的径向分布，影响木材的加热熔化和焊缝成形。实践表明，利用外加磁场对焊接中熔滴的过渡、熔池的结晶形核及结晶生长等过程进行有效地干预，使焊缝金属的一次结晶组织细化，减小化学不均匀性，提高焊缝金属的塑性和韧性，降低结晶裂纹和气孔的敏感性，从而提高焊缝金属的性能，全面改善焊接接头的质量。在航空、航天、冶金、机械等部门具有广泛的应用前景和巨大的实用价值。
电磁搅拌的原理：电磁搅拌就是在外加磁场的作用下，使带电粒子在磁场力的作用下发生漂移旋转，表现为电弧的旋转，带动熔池金属作复杂的循环运动从而改变了焊缝金属的结晶条件，细化了焊缝组织的晶粒，进而改善金属性能。在电磁搅拌作用下,电磁力促使熔池金属作复杂的循环运动,熔池前部高温液态金属被推向尾部,打断了先长大的枝晶,重新溶入熔池的枝晶成为异质形核源,进而增加了形核率；同时电磁搅拌作用改变了结晶前沿的温度及温度梯度,从而创造了细化结晶组织的条件。