小镁的奇幻旅行(五)

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镁合金的连接与机加工

在实际工程应用中,镁合金各种零件需要连接在一起,甚至还有与铝合金等异种材料进行连接,实现多部件紧密协同、更好地发挥综合功能。此时镁合金零件的连接变得尤为重要。

镁合金的连接分为焊接、机械连接、胶接等,他们各有所长。其中焊接技术应用最为广泛,各种先进的焊接技术在镁合金中的应用也逐渐走向成熟。常用的镁合金焊接技术有,钨极惰性气体保护电弧焊(TIG焊),熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG焊),电阻焊,搅拌摩擦焊(FSW),钎焊,激光焊,电子束焊,冷金属过渡焊(CMT)。随着焊接技术的发展,激光焊和冷金属过渡焊逐渐成为镁合金焊接的重要技术。

激光焊接技术特点:

●热影响区小,热变形小,焊接强度高

● 非接触式,焊接灵活,效率高,高度自动化

●可获得较大熔深

图1 激光焊接设备及焊缝

冷金属过渡焊接技术特点:

●无飞溅或很少飞溅,电弧长控制精确

●桥联能力优异,间隙装配要求低

●热输入低,变形小,适合焊接薄板

图2 冷金属过渡焊设备及焊缝

镁合金的机械连接主要为螺纹连接和铆接。螺纹连接因其拆装方便,连接可靠,可以连接同种材料及异种材料部件,成为当前镁合金连接的一种常用方法,尤其是用于镁合金铸件。

铆接是镁合金零部件应用最为广泛的方法之一,最为常见的接头形式是搭接。连接镁合金最好采用铝合金铆钉,5056Al-H32与镁合金几乎不发生电偶腐蚀。近年来新兴的冷连接技术,自冲铆连接技术,利用板材与铆钉的塑性变形形成机械互锁达到连接板料的目的,普遍认为是一种很有前景的镁合金材料连接技术。

自冲铆连接技术特点:

●静强度和疲劳强度高

●节拍时间短

● 可以连接异种类材料

图3 自冲铆设备及连接接头截面

镁合金与其他金属材料相比,密度较小,机加工较容易。尤其是加工量较大时,镁合金机加工性能好,在应用方面有着相当的优势。镁合金的机加工可以采用较高的速度,扩大切削深度和进给速度,在相同加工量时,切削所需能量比其他金属低。冷加工过程中镁合金的工件变形很少。即使少量变形也是由于机加工工艺不当造成的,此时工件表面以下0.5mm范围内产生很大的应力而引起变形。机加工时还必须考虑切削防火安全问题。

表1 各种金属机加工能量和速度对比

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本文作者2021-7-16 14:21
镁途
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