鎂合金重量輕，有較高的比強(qiáng)度和比彈性模量，良好的降噪聲和減振性能，可回收利用，符合環(huán)保要求，并且切削加工性能極好，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力的“綠色材料”。輕質(zhì)高韌、高強(qiáng)鎂合金材料在汽車、飛機(jī)制造等領(lǐng)域中的大規(guī)模使用，必然基于對(duì)鎂合金性能、潛在應(yīng)用能力和生產(chǎn)可能性的廣泛研究基礎(chǔ)之上。鎂合金的連接問(wèn)題是鎂基新材料應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，關(guān)于鎂合金連接方面的報(bào)道主要集中在電子束焊接、攪拌摩擦焊、激光焊接、鎢極氬弧焊、慣性摩擦焊及擴(kuò)散焊等。本文研究利用電子束焊接MB2鎂合金，以確定電子束焊接過(guò)程中的主要參數(shù)對(duì)接頭形貌的影響規(guī)律，并對(duì)電子束焊接鎂合金的接頭力學(xué)性能及顯微組織進(jìn)行了分析。

實(shí)驗(yàn)材料為MB2鎂合金板材，電子束焊在德國(guó)Pro-beam公司生產(chǎn)的高壓電子束焊機(jī)上進(jìn)行。焊前試件表面用銅刷輕刷以去除表面氧化物、油污和附著物，然后再用丙酮清洗。焊后試件加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣，在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡觀察分析焊接接頭的顯微組織。采用2mm厚的MB2鎂合金板材，通過(guò)正交試驗(yàn)研究了焊接參數(shù)對(duì)其焊接接頭形貌(熔深、熔寬)的影響規(guī)律。正交試驗(yàn)選用的因素水平見(jiàn)表1所示。

通過(guò)正交試驗(yàn)分析得到電子束焊接鎂合金時(shí)，焊接參數(shù)中對(duì)焊縫深寬比影響最大的是焦點(diǎn)位置，其次是掃描圖形與掃描頻率。建議焊接鎂合金時(shí)采用掃描圖形為圓形，采用散焦焊接，攪拌頻率要大于2000Hz，電子束流和焊接速度可根據(jù)板厚需要的熱輸入量選擇最佳匹配值。利用電子束焊接MB2鎂合金可以得到優(yōu)良的焊接接頭，無(wú)損檢測(cè)無(wú)氣孔及裂紋。鎂合金電子束焊接接頭熱影響區(qū)組織較母材有所長(zhǎng)大，但其范圍非常的窄，焊縫內(nèi)部為細(xì)小均勻的等軸晶組織，即使在散熱速度最快，溫度梯度最大的熔合線附近也未發(fā)現(xiàn)柱狀晶組織。MB2鎂合金電子束焊接接頭力學(xué)性能優(yōu)良，抗拉強(qiáng)度達(dá)到235MPa，是母材強(qiáng)度的92%，規(guī)定屈服強(qiáng)度Rp0.2亦達(dá)到母材的68%，因此利用電子束可以很好的實(shí)現(xiàn)MB2鎂合金的連接。

(關(guān)鍵字：鎂合金 電子束焊)