ZM6铸造镁合金MIG焊接工艺与性能分析研究

摘要

本文结合某项目中对ZM6镁合金MIG补焊技术进行研究，研究了直流MIG焊工艺参数对铸态，热处理态ZM6铸造镁合金焊缝成形和焊接接头微观组织的影响，并对铸态、热处理态ZM6铸造镁合金焊接接头进行热处理，研究热处理对焊接接头组织性能的影响，对比热处理前后，微观组织和力学性能变化。对气孔、裂纹等焊接缺陷的分布，种类，形成机理做了阐述。通过研究本文得到了以下结论：
　　⑴焊接工艺参数对铸态、热处理态ZM6铸造镁合金焊缝成形的影响规律是一致的。随着电流的增大，焊缝的熔宽，熔深增加，余高先减小后增大，但余高整体变化不大；随电压的增加，熔宽增加；熔深先增加后减小，余高先减小后增大，余高变化不大；随焊接速度的增加，熔宽、余高随之减小。
　　⑵铸态、热处理态焊接接头未经热处理时，焊缝晶粒为等轴晶，β-Mg17Al12相在晶界处与晶粒内部均有分布。热处理态接头中β-Mg17Al12相形态更加细小，分散。热处理后，两种接头中β-Mg17Al12相更加细小，数量均比热处理前多，接头性能均有提高。
　　⑶两种焊接接头在热处理前后，热影响区相组成与母材一致。铸态ZM6镁合金焊接接头，热影响区晶粒粗化现象不明显，半熔化区没晶界第二相消失，晶内位错消失，细小，点状第二相分布在晶粒内。铸态ZM6镁合金焊接接头经热处理后，热影响区晶界处连续分布的第二相消失，取而代之的是断续点状第二相，晶粒内存在两种相：点状相和团簇状相。热处理态ZM6镁合金焊接接头，热影响区晶粒内有缠结位错产生，团簇状析出相数量减少。热处理态接头经热处理后，热影响区微观组织变化不明显。
　　⑷焊接接头抗拉强度均达到母材的90％以上，经过热处理后，焊接接头的质量均得到提高。
　　⑸采用直流MIG焊对ZM6进行焊接，焊丝为WE-33M时，焊接接头中存在气孔、裂纹缺陷，气孔主要的是氢气孔，在焊缝表面、焊缝中心处、熔合线附近、焊缝根部均有分布。裂纹主要为热裂纹，在焊缝中心处产生几率较高。

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1绪论

1.1引言

1.2镁合金的特点及分类

1.3 镁合金焊接的研究现状

1.4镁合金MIG焊的焊接难点

1.5主要研究内容

2 ZM6镁合金焊接冶金性能研究

2.1试验方案

2.2 ZM6镁合金焊接性分析

2.3焊接材料及焊前准备

2.4 热处理工艺

2.5 分析及测定方法

2.6 焊接缺陷机理分析

3 MIG焊接工艺对铸态ZM6镁合金焊缝性能的影响

3.1焊缝成形及相关分析

3.2 焊接接头微观组织与力学性能分析

3.3 热处理对铸态ZM6镁合金焊接接头组织性能的影响

3.4 小结

4 MIG焊接工艺对热处理态ZM6镁合金焊缝性能的影响

4.1焊缝成形及相关分析

4.2焊接接头微观组织与力学性能分析

4.3热处理对热处理ZM6镁合金焊接接头微观组织与力学性能的影响

4.4小结

5焊接接头缺陷特征及产生机理分析

5.1 焊接接头中的气孔

5.2 焊接接头中的裂纹

5.3 小结

结论

展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢