マグネシウム合金のプラズマアーク溶接、ガス溶接およびレーザー溶接

1.マグネシウム金属合金のプラズマアーク溶接

プラズマアークは、圧縮アークとも呼ばれる制限された非自由アークの一種です。 その温度とエネルギー密度は通常のアークのそれよりもかなり高く、そしてその貫通力はより強いです。 厚いプレートや大きなアークの長さを必要とする機会に適しています。

プラズマアーク溶接を使用してマグネシウム金属合金を溶接すると、背面にバッキングプレートがなくても厚いプレートのバットジョイントが完全に浸透し、溶接面が滑らかになり、良い疲労の機械的特性を示す。

研究によると、マグネシウム金属合金の可変極性プラズマアーク溶接の調整可能な溶接パラメータの範囲は比較的狭く、パラメータ変更の影響が大きいことが示されています。 正と負の極性の時間幅比を変更すると、ワークピースの陰極洗浄効果が変化し、ジョイントの引張強度に一定の影響を与えます。 溶接パラメータを合理的に選択することにより、理想的な溶接効果を得ることができ、接合強度はベース金属の90% 以上に達することができます。

2.マグネシウム金属合金のガス溶接

ガス溶接の熱源は炎 (酸素とガスの混合燃焼によって形成される) であり、熱は集中していない、溶接の加熱された領域は広い、そして、ジョイント領域に大きな収縮応力を引き起こしやすく、亀裂やその他の欠陥を形成します。 同時に、溶接部に残っているフラックスはスラグの包含と腐食を起こしやすいです。そのため、ガス溶接は主に、適切な溶接装置やそれほど重要ではない薄板部品や鋳造のない場所での溶接修理に使用されます。

QJ401フラックスはマグネシウム金属のガス溶接に使用することができます贩売のためのマグネシウムの合金を使用します。 テストによると、このフラックスは製造性に優れていますが、マグネシウムに対して非常に腐食性があり、溶接後に完全に洗浄する必要があります。 厚さ3mm未満のマグネシウム金属合金部品を溶接する場合、ガス溶接トーチと溶接ワイヤは縦方向に移動する必要があり、横方向のスイングは適切ではありません。

溶接部の厚さが大きい場合、ガス溶接トーチと溶接ワイヤはわずかに横方向に揺れることができます。 厚さが5 mmを超える溶接の場合、溶接の前に全体的にまたは局所的に300 °C〜400 °Cに予熱する必要があります。厚さが12 mmを超える場合、多層溶接を使用することができます。 一般に、次の層を溶接する前に薄い真鍮を使用する必要があります。 溶接スラグを除去するワイヤブラシ。 溶接プロセス中、溶接ワイヤを使用して、溶融プールを連続的に攪拌し、溶融プールの表面の酸化膜を破壊し、溶接スラグを溶融プールから引き出すことができる。

3.マグネシウム金属合金のレーザー溶接

レーザー溶接は、溶接のための熱源として高エネルギー密度のレーザービームを使用する高効率の精密加工方法です。 他の融合溶接方法と比較して、レーザー溶接には、高エネルギー密度、より少ない熱入力、小さな残留応力と接合領域の変形、狭い溶融ゾーンと熱影響ゾーンの利点があります。大きな浸透深さ、細かい溶接構造、および良好なジョイント性能。

さらに、レーザー溶接は真空条件を必要とせず、シールドガスの種類と圧力範囲を簡単に選択できます。 レーザービームは、偏向プリズムまたは光ファイバーによって溶接のためにアクセスできない部品に誘導することができます。 操作は柔軟で、透明な材料などを介した溶接に集中できます。すべての電子ビーム溶接は困難です。 レーザービームは柔軟に制御することができ、ワークピースの3次元自動溶接を実現することは容易です。

研究は、鍛造マグネシウム金属合金のレーザー溶接シームの強度がベースメタルの強度と同様である可能性があることを示しています。そして、適切なプロセスパラメータを選択することによって、多孔性およびアンダーカットの発生を回避することができる。

マグネシウム金属合金タイプ

ここには、さまざまな種類のマグネシウム金属合金があり、それぞれ独自の特性と用途があります。 いくつかの一般的なマグネシウム合金は次のとおりです。

1. AZ31: これは、最も広く使用されているマグネシウム合金の1つで、3% アルミニウムと1% 亜鉛で構成されています。 それは良好な成形性を有し、しばしばシートおよびプレート用途に使用される。

2. Mg az91d: この合金は9% のアルミニウムと1% の亜鉛を含み、その高い強度と優れた耐食性で知られています。

3. AZ61: この合金には6% のアルミニウムと1% の亜鉛が含まれており、その優れた強度対重量比と優れた鋳造性で知られています。

4. ZK60: この合金は6% の亜鉛および0.5% のジルコニウムを含んで、knoですその高い强度と良い延性のためにwn。

5. Am60b: AM60Bは6% アルミニウムおよび0.27% マンガンを含んでいるマグネシウムの合金です。 これは、強度、延性、および耐食性の良好な組み合わせで知られる一般的に使用されるマグネシウム合金です。 AM60Bは、自動車や航空宇宙のアプリケーションだけでなく、電子部品や消費財にもよく使用されます。 それは様々な形状に鋳造または形成することができ、高い振動減衰能力を有する。
   

6. WE43: この合金は、4% のイットリウムと3% のネオジムを含み、高温での高強度と優れた耐クリープ性で知られています。

7. AM50Aマグネシウム合金: AM50Aは、5% アルミニウムと0.25% マンガンを含むマグネシウム合金です。 それはAM60B合金に似ていますが、アルミニウム含有量はわずかに低くなっています。 AM50Aは、強度や延性などの優れた機械的特性を持ち、耐腐食性もあります。 自動車や航空宇宙産業だけでなく、電子機器やスポーツ用品などの消費財でも一般的に使用されています。 AM50Aは、さまざまな形状に簡単に鋳造または成形でき、優れた振動減衰能力を備えています。
   

8. Elektron 21: この合金は、2% の亜鉛、1% の銀、0.5% のジルコニウムを含み、その優れた強度対重量比と優れた耐食性で知られています。

これらは、利用可能な多くのマグネシウム合金のほんの一例であり、それぞれ独自の特性と用途を持っています。