镁合金富Ar混合气体TIG焊电弧行为及其对焊缝质量的影响

摘要

采用富Ar混合气体TIG焊焊接了镁合金板材,分析了Ar、He、CO2和N2不同配比混合气体的电弧特性及其对焊缝成形、熔深、显微硬度和抗拉强度的影响。结果表明:富Ar混合气体加入一定比例CO2会造成镁元素蒸发,焊接过程中有飞溅现象,加入一定比例N2会在焊缝表面生成Mg3N2膜,影响焊缝质量。He-Ar混合气体随着氦气体积分数的增大,电弧稳定性增强,阴极热功率所占电弧总功率的比例减少。当He体积比等于50%时,电弧阴极区域明显收缩而阳极区域发散扩展,可获得外形美观、熔透率高、焊缝区组织均匀细小的镁合金焊接接头。焊缝的平均显微硬度为60HV,达到母材的82.6%,抗拉强度为186MPa,是母材的76%,断裂发生在热影响区,属于韧-脆混合断裂。