镁合金电阻点焊工艺的研究

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[摘要] 以组织分析和性能测试为手段，研究了镁合金电阻点焊工艺。点焊2mm厚AZ31镁合金的最佳工艺参数为焊接时间79周波，焊接电流97kA，电极压力0.1MPa。焊接参数对接头性能的影响由大到小依次为：焊接时间，焊接电流，电极压力。喷溅对接头的组织没有明显影响，不会使点焊接头的熔核受到污染，对接头的静载强度没有显著影响。

镁合金具有许多优点，如密度小，比强度与比刚度高，良好的导电、导热性，电磁屏蔽性能强，还有优异的机械加工性、尺寸稳定性、强抗阻尼振动及能量吸收特性等。其旧材料回收利用所消耗的能源只有4%左或，所以镁合金被誉为21世纪的绿色工程金属结构材料，已成为21世纪重要的商用轻质材料[1-3]。众所周知，任何材料只有形成构件才具有使用价值。随着镁合金在各个领域中广泛应用，开展镁合金焊接技术的研究工作显得尤为重要和迫切，提高镁合金的焊接性、获得优质焊接接头是进一步拓宽镁合金应用范围的重要保证。本文以实际应用为导向，以焊接接头的组织及力学性能参数为重要依据，研究了镁合金电阻点焊的工艺，具有一定的工程应用价值。

1、实验方法

用型号为DK7732Z的电火花线切割把镁合金锭切割成厚2mm的板材，尺寸为30mm×30mm和30mm×100mm的镁合金板。图1为实验的技术路线。

2、结果与讨论

确定和验证优化后的试验参数时，都把纽扣状凸台测试作为基本的试验指标。图2和3为撕裂后形成的纽扣状凸台，对于电阻点焊，从实用角度考虑，合格接头的纽扣状撕裂比率应在95%以上。

对比图4和图5的SEM照片和EDS分析可知，在没有惰性气体的保护气氛下，电阻点焊镁合金的接头在塑性环的保护下能够避免周围环境的污染，实现无保护点焊，其断口为韧性断裂（图5）。相比较TIG焊接和MIG焊接，大大简化了焊接工艺，操作简单，提高了劳动生产率。

3、结论

（1）在DN-50TSM交流点焊机上点焊2mm厚AZ31镁合金，最佳的工艺参数为焊接时间79周波，焊接电流97kA，电极压力0.1MPa。

（2）焊接参数对接头性能的影响由大到小依次为：焊接时间，焊接电流，电极压力。

（3）喷溅对接头的组织没有明显影响，不会使点焊接头的熔核受到污染，对接头的静载强度没有显著影响。

参考文献：

[1] Wang Yarong, Zhang Zhongdian & Feng Jicai. Effect of welding current on strength and microstructure in resistance spot welding of AZ31 Mg alloy [J]. China Welding, 2007, (4): 40-44.

[2] Lang Bo, Sun Daqian, Wu Qiong & Xuan Zhaozhi. Optimization design of resistance spot welding parameters of magnesium alloy [J]. China Welding, 2008, (1): 53-60.

[3] Wang Yarong, Zhangzhongdian & Li Dongqing. Optimization of parameters and study of joint microstructure of resistance spot welding of magnesium alloy [J]. China Welding, 2006, (2): 37-42.