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目前,较常见的铸造镁合金有 Mg - Al、 Mg - RF等系列。然而,铸造镁合金的力学性能不够理想,产品形状尺寸存在一定的局限性且容易产生组织缺陷, 导致镁合金的使用性能和应用范围受到很大限制。
镁合金作为一种重要性仅次于钢铁、铝合金的结构材料,在生产加工过程中常见的加工方式就是焊接。镁合金的物理性质与铝合金相差不太大,适用于铝合金的焊接方式基本上都能用于镁合金生产加工[8]。镁合金的焊接工艺多种多样,比较常见的有六种,具体是:钨极惰性气体保护焊、激光焊、搅拌摩擦焊、电子束焊接、复合焊接、熔化极惰性气体保护焊,但都存在一定的缺点与不足,尤其是针对镁合金铸造锻件的补焊过程中,缺点与不足尤为
镁的化学性质非常活泼,在熔炼和浇注过程中容易与环境中的水气等发生反应产生氢气、氧化物,导致缩松、缩孔、夹杂等铸造缺陷产生。根据Pilling Bedworth理论,Mg生成的氧化膜的体积比例系数(RPB)<1,属于疏松型,对熔体不能起到有效的保护作用。含Er镁合金在熔化的时候,由于Er与氧的亲和力更大,将生成稀土氧化物Er2O3,在熔体表面形成较致密的氧化膜,体积比例系数>1,能够有效减少熔体的氧化夹杂。通过热力学分析可知,Er与熔剂中的MgCl2具有较强的交互作用,在熔化和精炼过程中,Er会与熔体中的过剩MgCl2发生还原反应,生成ErCl3,并沉降,有效地抑制合金中的熔剂夹杂。此外,Er会与镁熔体中析出的氢气反应,生成密度较高的高熔点化合物ErH2,下沉后成固体渣,从而减少疏松和夹杂。浇注过程中,稀土氧化物Er2O3所形成的致密氧化膜可以有效地减少熔体的二次氧化夹杂。
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