專利名稱：對(duì)mb5鎂合金氬弧焊接接頭深冷強(qiáng)化處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對(duì)金屬件深冷強(qiáng)化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)MB5鎂合金氬弧焊 接接頭深冷強(qiáng)化處理的方法。
背景技術(shù)：
鎂是地球上儲(chǔ)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(yè)需 求、發(fā)展前景可觀的輕質(zhì)材料，與鋁和鋼等其他材料相比，具有密度小、比強(qiáng)度高、比剛度 高，阻尼性、切削加工性、導(dǎo)熱性好，電磁屏蔽能力強(qiáng)，加工焊接和阻尼性能好以及尺寸穩(wěn) 定、價(jià)格低廉、可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色工程材料”，在機(jī)械制造、汽車制造、 航空航天、航海、電子、軍事、通訊、光學(xué)儀器和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在上述 各行業(yè)應(yīng)用中常常會(huì)遇到需要對(duì)鎂合金零部件進(jìn)行焊接，由于鎂合金的熔點(diǎn)低，導(dǎo)熱快，焊 接加熱時(shí)需要大功率，熱影響區(qū)容易過熱，吸收的熱量使熱影響區(qū)發(fā)生晶粒長(zhǎng)大，從而導(dǎo)致 熱影響區(qū)的組織晶粒粗大，引起鎂合金焊接接頭力學(xué)性能下降。MB5鎂合金板材中鎂含量 很高，鎂的沸點(diǎn)較低，鎂在高溫下很容易蒸發(fā)、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(xué)性能下降。從而影響了使用要求。為了解決上述問題，目前現(xiàn)有技術(shù)采用 的焊接接頭強(qiáng)化方法有三種①焊后熱處理。即對(duì)焊接后的工件進(jìn)行熱處理，這種方法可使 接頭處機(jī)械性能得到一定恢復(fù)，其強(qiáng)度一般可提高3 % 5 %，但塑性下降了 25 % 35 %， 往往只適用于小型焊接件，焊后還容易發(fā)生變形，同時(shí)進(jìn)行熱處理需要耗費(fèi)大量能源，對(duì)環(huán) 境也會(huì)造成一定的污染；②局部補(bǔ)強(qiáng)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(huì)在接頭處產(chǎn)生殘余應(yīng)力，造成脫 落，不牢固，往往只用于大型構(gòu)件；③隨焊碾壓法。是指在焊接過程中對(duì)焊縫及近縫區(qū)實(shí)施 碾壓。該方法需增加碾壓裝置和勞動(dòng)量，增大了成本，而且只適用于自動(dòng)焊接。總之，上述 三種現(xiàn)有技術(shù)均存在著一些缺點(diǎn)和應(yīng)用的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)MB5鎂合金焊接接頭進(jìn)行深冷強(qiáng)化處理的方法，可以 有效地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的其特征是一種采用對(duì)金屬件進(jìn)行深冷強(qiáng)化處理的方法，操 作步驟是①將經(jīng)過氬弧焊接的MB5鎂合金焊接接頭進(jìn)行淬火；②將淬火后的MB5鎂合金 焊接接頭放入到由深冷處理系統(tǒng)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(shí)；⑤切斷電 源，關(guān)閉冷源，打開裝置，讓焊接件在空氣中達(dá)到室溫；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果有①對(duì)MB5鎂合金焊接接頭經(jīng)過深冷強(qiáng)化處理后，硬 度可提高8% 12%，強(qiáng)度可提高10% 14%，而且內(nèi)部組織晶粒度得到了細(xì)化和均勻化； ②采用的冷源是液氮。液氮是制氧工業(yè)的副產(chǎn)品，來源廣，容易運(yùn)輸和儲(chǔ)存，化學(xué)性能穩(wěn)定、 無毒、無污染，不腐蝕工件，價(jià)格低廉，不僅成本低，而且有利于環(huán)保；③操作簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施例方式1.以經(jīng)過自動(dòng)氬弧焊接的MB5鎂合金工件為例，操作步驟如下①將經(jīng)過自動(dòng)氬弧焊接過的MB5鎂合金焊接接頭采用強(qiáng)制水冷進(jìn)行淬火；②將淬火后的MB5鎂合金焊接接頭放入到以液氮為冷源并由計(jì)算機(jī)控制的 DWS-2188深冷強(qiáng)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(shí)；⑤切斷電源，關(guān)閉液氮，打開裝置，讓焊接接頭在空氣中達(dá)到室溫。經(jīng)上述步驟深冷處理后的MB5鎂合金焊接接頭，硬度和強(qiáng)度比深冷處理前分別提 高 11% 和 14%。2.以經(jīng)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(jīng)過自動(dòng)氬弧焊接過的MB5鎂合金焊接接頭采用強(qiáng)制水冷進(jìn)行淬火；②將淬火后的MB5鎂合金焊接接頭放入到以液氮為冷源并由計(jì)算機(jī)控制的 DWS-2188深冷強(qiáng)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(shí);⑤切斷電源，關(guān)閉液氮，打開裝置，讓焊接件在空氣中達(dá)到室溫。經(jīng)上述步驟深冷處理后的MB5鎂合金焊接接頭，硬度和強(qiáng)度比深冷處理前分別提 高 12% 和 13%。
權(quán)利要求
1. 一種對(duì)MB5鎂合金氬弧焊接接頭深冷強(qiáng)化處理的方法，其特征在于操作步驟為① 將經(jīng)過氬弧焊接的MB5鎂合金焊接接頭進(jìn)行淬火；②將淬火后的MB5鎂合金焊接接頭放入 到由控制系統(tǒng)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(shí)；⑤切斷電源，關(guān)閉冷源，打開裝 置，讓焊接件在空氣中達(dá)到室溫。
全文摘要
一種對(duì)MB5鎂合金氬弧焊接接頭深冷強(qiáng)化處理的方法，屬于對(duì)金屬件深冷強(qiáng)化處理技術(shù)領(lǐng)域，操作步驟是①將經(jīng)過氬弧焊接的MB5鎂合金焊接接頭進(jìn)行淬火；②將淬火后的MB5鎂合金焊接接頭放入到由控制系統(tǒng)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(shí)～6小時(shí)；⑤切斷電源，關(guān)閉冷源，打開裝置，讓焊接件在空氣中達(dá)到室溫。優(yōu)點(diǎn)是①可提高焊接接頭的硬度和強(qiáng)度，還可細(xì)化晶粒度；②操作簡(jiǎn)單，成本低廉，無毒，無污染。
文檔編號(hào)C22F1/06GK102146551SQ20111005783
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者劉翠榮, 吳志生, 曾亮, 趙菲, 靳鵬飛 申請(qǐng)人:太原科技大學(xué)