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超声波镁合金焊接

镁合金与铝合金一样,镁合金也易被氧化而在表面形成一层氧化膜。铝合金表面形成的氧化膜是较薄的、致密的,容易被破碎;而镁合金的氧化膜是疏松的、较厚的,不易被破碎,这导致了镁合金的超声波焊接性比铝合金的效果差。

镁合金表面氧化膜的厚度越厚,接头抗拉强度也越低,因此去除表面氧化膜对镁合金焊接非常重要。

采用不同方法处理后的镁合金表面化合物膜的厚度是不同的。

铬酸酸洗和铬酸和硫酸混合液酸洗,镁合金表面覆膜最薄20nm;碱洗效果其次;湿式抛光,镁合金表面覆膜最薄20nm。

虽然通过用铬酸与硫酸混合液处理镁合金表面,可有效地减薄表面覆膜厚度、消除氢氧化镁及硬脆的金属间化合物七铝化六锰,提高其接合强度。但由于残留于母材表面的铬离子既妨碍了结合面的密合又易形成断裂路径,阻碍了接合强度的进一步提高。

不含铬的硝酸、硫酸以及它们和氢氧化钠的混合丙酮溶液,分别对镁合金进行处理后,进行超声波焊接。尽管接合强度非常稳定,但强度值(19.67N/mm左右)较低。

镁合金焊前卤化处理可以改善其超声波焊接性,能够提高接合强度。

用氢氟酸对镁合金进行卤化处理,除去其他覆物然后超声波焊接,经卤化处理的镁合金表面覆膜厚度仅为12nm。

在静压力为1470N,超声波振动时间为2s的情况下,卤化处理的镁合金的接头强度分别是湿式研磨、干式研磨处理的3倍和2倍,也是前述的铬酸、硫酸混合液酸洗镁合金的接头强度的1.7倍左右。

超声波钎焊也比较适用于镁合金的焊接。

镁合金的超声波钎焊,随着镁合金材料的应用领域的扩大,以及大功率超声波焊接设备的研制成功,它将有广阔的应用前景。

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