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AZ31镁合金板材自动氩弧焊接工艺研究
一、引言
AZ31镁合金是一种具有优异性能的轻质结构材料，具有低密度、高比强度、较高的刚性、良好的回弹性和耐腐蚀性能等，广泛应用于航空航天、汽车制造、轻型电子产品和医疗设备等领域。由于其加工难度大，容易在焊接过程中出现气孔、裂纹等缺陷，表面质量不佳，影响了其应用和发展。因此，提高AZ31镁合金板材自动氩弧焊接工艺的研究，对于推广其广泛应用，具有重要的实际意义。
二、AZ31镁合金板材特性
1、镁合金板材材料特性
AZ31镁合金是一种富镁的合金，含有3%的铝和1%的锌。这种合金具有轻质化、高比强度、高刚性和工艺性好等特点。但是，镁材料的加工属难加工材料之列，焊接过程中容易产生气孔、缺陷和氧化层等缺陷。
2、焊接材料特性
焊接材料主要由焊丝和焊剂组成。焊丝是可提供稳定电弧和良好焊接熔池的钨极，经过包覆于外部铜或镍层的铝、镁、锌等金属粉末形成的。焊剂主要是用于防止氧化，促进焊接熔化剂的原料，钙钛矿是常用的焊剂。
三、AZ31镁合金板材自动氩弧焊接工艺
1、工艺流程
准备焊工器材、材料和加工设备；清洗工件和操作区域；焊接前进行试焊，检查与调整设备以及焊接参数；开始手动或自动氩弧焊接。
2、焊接参数选择
氩弧焊接的分量取决于板材的厚度和板材的最高熔化温度。一般焊接参数选择时，由大到小依次为焊缝速度、电弧电压、氩气流量、电流。对于焊接板材厚度较小的镁合金，焊接速度稍快，电弧电压较小；对于较厚板材的镁合金焊接，焊接速度稍慢，电流稍大。
3、氩弧焊接技术
氩弧焊接是一种无保护气体保护的电弧焊接方法，适用于焊接轻质金属，如镁等合金。其特点是弧稳定，焊接质量好，但需要高纯度的氩气作为保护气体。在焊接过程中，要保证氩气流量稳定，电弧长度一定。
四、影响AZ31镁合金板材自动氩弧焊接质量的因素
1、气孔
气孔是焊接时常见的缺陷，经常出现在镁合金板材的焊缝中。其主要因素是焊接前未去除杂物，焊接时过度辐射或过度加热导致的氢气、水分或者金属蒸气等过多的杂气。可以通过检查焊接工艺参数、冷却速度、减少气体流量等一系列手段来最大限度地避免产生气孔。
2、氧化
在焊接的过程中，镁合金会形成氧化层，影响焊缝的质量。需要在焊接前清洗净的表面，保证焊接点表面清洁，并进行适当的氩化处理，以保证焊接良好的基本条件。
3、熔深度
焊接深度是焊接质量的重要指标之一。如果过浅，会导致焊接缺陷；如果焊接深度过大，则会使板材的应力过大，从而导致材料的变形和熔裂。
五、结论
AZ31镁合金板材自动氩弧焊接工艺是目前广泛应用的一种焊接方法。在使用氩弧焊接的过程中，需要选择适当的参数和合适的焊接设备，并采取必要的措施避免焊接缺陷产生。通过控制焊接参数，优化焊接工艺，可以提高AZ31镁合金板材焊接质量，为其广泛应用奠定更加牢固的基础。