對mb5鎂合金氬弧焊接接頭深冷強化處理的方法
2023-06-07 11:01:16
專利名稱：對mb5鎂合金氬弧焊接接頭深冷強化處理的方法
技術領域：
本發明屬於對金屬件深冷強化處理技術領域，具體涉及一種對MB5鎂合金氬弧焊 接接頭深冷強化處理的方法。
背景技術：
鎂是地球上儲量最豐富的輕金屬元素之一，鎂合金是一種能夠滿足各種行業需 求、發展前景可觀的輕質材料，與鋁和鋼等其他材料相比，具有密度小、比強度高、比剛度 高，阻尼性、切削加工性、導熱性好，電磁屏蔽能力強，加工焊接和阻尼性能好以及尺寸穩 定、價格低廉、可回收利用等優點，被譽為「21世紀綠色工程材料」，在機械製造、汽車製造、 航空航天、航海、電子、軍事、通訊、光學儀器和計算機等領域具有廣闊的應用前景。在上述 各行業應用中常常會遇到需要對鎂合金零部件進行焊接，由於鎂合金的熔點低，導熱快，焊 接加熱時需要大功率，熱影響區容易過熱，吸收的熱量使熱影響區發生晶粒長大，從而導致 熱影響區的組織晶粒粗大，引起鎂合金焊接接頭力學性能下降。MB5鎂合金板材中鎂含量 很高，鎂的沸點較低，鎂在高溫下很容易蒸發、氧化和氮化，形成的氧化物和氮化物很脆，從 而使接頭的力學性能下降。從而影響了使用要求。為了解決上述問題，目前現有技術採用 的焊接接頭強化方法有三種①焊後熱處理。即對焊接後的工件進行熱處理，這種方法可使 接頭處機械性能得到一定恢復，其強度一般可提高3 % 5 %，但塑性下降了 25 % 35 %， 往往只適用於小型焊接件，焊後還容易發生變形，同時進行熱處理需要耗費大量能源，對環 境也會造成一定的汙染；②局部補強法。即加厚焊接接頭的尺寸，使承載能力得到提高。這 種方法增加了材料和能源的消耗，增加了工件的重量，還會在接頭處產生殘餘應力，造成脫 落，不牢固，往往只用於大型構件；③隨焊碾壓法。是指在焊接過程中對焊縫及近縫區實施 碾壓。該方法需增加碾壓裝置和勞動量，增大了成本，而且只適用於自動焊接。總之，上述 三種現有技術均存在著一些缺點和應用的局限性。
發明內容
本發明的目的是提供一種對MB5鎂合金焊接接頭進行深冷強化處理的方法，可以 有效地克服現有技術存在的缺點。本發明是這樣實現的其特徵是一種採用對金屬件進行深冷強化處理的方法，操 作步驟是①將經過氬弧焊接的MB5鎂合金焊接接頭進行淬火；②將淬火後的MB5鎂合金 焊接接頭放入到由深冷處理系統控制下的深冷處理裝置中；③以6°C 8°C /min的降溫速 率將深冷處理裝置中的溫度從室溫下降到-170°C -190°C ；④保溫4 6小時；⑤切斷電 源，關閉冷源，打開裝置，讓焊接件在空氣中達到室溫；本發明的優點及積極效果有①對MB5鎂合金焊接接頭經過深冷強化處理後，硬 度可提高8% 12%，強度可提高10% 14%，而且內部組織晶粒度得到了細化和均勻化； ②採用的冷源是液氮。液氮是制氧工業的副產品，來源廣，容易運輸和儲存，化學性能穩定、 無毒、無汙染，不腐蝕工件，價格低廉，不僅成本低，而且有利於環保；③操作簡單。
具體實施例方式1.以經過自動氬弧焊接的MB5鎂合金工件為例，操作步驟如下①將經過自動氬弧焊接過的MB5鎂合金焊接接頭採用強制水冷進行淬火；②將淬火後的MB5鎂合金焊接接頭放入到以液氮為冷源並由計算機控制的 DWS-2188深冷強化處理裝置中；③以7。C /min的降溫速率將深冷處理裝置中的溫度從室溫下降到_175°C ；④在-175°C保溫6小時；⑤切斷電源，關閉液氮，打開裝置，讓焊接接頭在空氣中達到室溫。經上述步驟深冷處理後的MB5鎂合金焊接接頭，硬度和強度比深冷處理前分別提 高 11% 和 14%。2.以經過手工氬弧焊接的MB5鎂合金焊接工件為例，操作步驟如下①將經過自動氬弧焊接過的MB5鎂合金焊接接頭採用強制水冷進行淬火；②將淬火後的MB5鎂合金焊接接頭放入到以液氮為冷源並由計算機控制的 DWS-2188深冷強化處理裝置中；③以7。C /min的降溫速率將深冷處理裝置中的溫度從室溫下降到_190°C ；④在-190°C保溫5. 5小時;⑤切斷電源，關閉液氮，打開裝置，讓焊接件在空氣中達到室溫。經上述步驟深冷處理後的MB5鎂合金焊接接頭，硬度和強度比深冷處理前分別提 高 12% 和 13%。
權利要求
1. 一種對MB5鎂合金氬弧焊接接頭深冷強化處理的方法，其特徵在於操作步驟為① 將經過氬弧焊接的MB5鎂合金焊接接頭進行淬火；②將淬火後的MB5鎂合金焊接接頭放入 到由控制系統控制的深冷處理裝置中；③以6°C 8V /min的降溫速率將深冷處理裝置中 的溫度從室溫下降到-170°C -190°C ；④保溫4 6小時；⑤切斷電源，關閉冷源，打開裝 置，讓焊接件在空氣中達到室溫。
全文摘要
一種對MB5鎂合金氬弧焊接接頭深冷強化處理的方法，屬於對金屬件深冷強化處理技術領域，操作步驟是①將經過氬弧焊接的MB5鎂合金焊接接頭進行淬火；②將淬火後的MB5鎂合金焊接接頭放入到由控制系統控制的深冷處理裝置中；③以6℃～8℃/min的降溫速率將深冷處理裝置中的溫度從室溫下降到-170℃～-190℃；④保溫4小時～6小時；⑤切斷電源，關閉冷源，打開裝置，讓焊接件在空氣中達到室溫。優點是①可提高焊接接頭的硬度和強度，還可細化晶粒度；②操作簡單，成本低廉，無毒，無汙染。
文檔編號C22F1/06GK102146551SQ20111005783
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月8日 優先權日2011年3月8日
發明者劉翠榮, 吳志生, 曾亮, 趙菲, 靳鵬飛 申請人:太原科技大學