CN102146551B - 对mb5镁合金氩弧焊接接头深冷强化处理的方法 - Google Patents
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Abstract
一种对MB5镁合金氩弧焊接接头深冷强化处理的方法，属于对金属件深冷强化处理技术领域，操作步骤是：①将经过氩弧焊接的MB5镁合金焊接接头进行淬火；②将淬火后的MB5镁合金焊接接头放入到由控制***控制的深冷处理装置中；③以6℃～8℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-170℃～-190℃；④保温4小时～6小时；⑤切断电源，关闭冷源，打开装置，让焊接件在空气中达到室温。优点是：①可提高焊接接头的硬度和强度，还可细化晶粒度；②操作简单，成本低廉，无毒，无污染。
Description
技术领域：
本发明属于对金属件深冷强化处理技术领域，具体涉及一种对MB5镁合金氩弧焊接接头深冷强化处理的方法。
背景技术：
镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁合金是一种能够满足各种行业需求、发展前景可观的轻质材料，与铝和钢等其他材料相比，具有密度小、比强度高、比刚度高，阻尼性、切削加工性、导热性好，电磁屏蔽能力强，加工焊接和阻尼性能好以及尺寸稳定、价格低廉、可回收利用等优点，被誉为“21世纪绿色工程材料”，在机械制造、汽车制造、航空航天、航海、电子、军事、通讯、光学仪器和计算机等领域具有广阔的应用前景。在上述各行业应用中常常会遇到需要对镁合金零部件进行焊接，由于镁合金的熔点低，导热快，焊接加热时需要大功率，热影响区容易过热，吸收的热量使热影响区发生晶粒长大，从而导致热影响区的组织晶粒粗大，引起镁合金焊接接头力学性能下降。MB5镁合金板材中镁含量很高，镁的沸点较低，镁在高温下很容易蒸发、氧化和氮化，形成的氧化物和氮化物很脆，从而使接头的力学性能下降。从而影响了使用要求。为了解决上述问题，目前现有技术采用的焊接接头强化方法有三种：①焊后热处理。即对焊接后的工件进行热处理，这种方法可使接头处机械性能得到一定恢复，其强度一般可提高3％～5％，但塑性下降了25％～35％，往往只适用于小型焊接件，焊后还容易发生变形，同时进行热处理需要耗费大量能源，对环境也会造成一定的污染；②局部补强法。即加厚焊接接头的尺寸，使承载能力得到提高。这种方法增加了材料和能源的消耗，增加了工件的重量，还会在接头处产生残余应力，造成脱落，不牢固，往往只用于大型构件；③随焊碾压法。是指在焊接过程中对焊缝及近缝区实施碾压。该方法需增加碾压装置和劳动量，增大了成本，而且只适用于自动焊接。总之，上述三种现有技术均存在着一些缺点和应用的局限性。
发明内容：
本发明的目的是提供一种对MB5镁合金焊接接头进行深冷强化处理的方法，可以有效地克服现有技术存在的缺点。
本发明是这样实现的：其特征是一种采用对金属件进行深冷强化处理的方法，操作步骤是：①将经过氩弧焊接的MB5镁合金焊接接头进行淬火；②将淬火后的MB5镁合金焊接接头放入到由深冷处理***控制下的深冷处理装置中；③以6℃～8℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-170℃～-190℃；④保温4～6小时；⑤切断电源，关闭冷源，打开装置，让焊接件在空气中达到室温；
本发明的优点及积极效果有：①对MB5镁合金焊接接头经过深冷强化处理后，硬度可提高8％～12％，强度可提高10％～14％，而且内部组织晶粒度得到了细化和均匀化；②采用的冷源是液氮。液氮是制氧工业的副产品，来源广，容易运输和储存，化学性能稳定、无毒、无污染，不腐蚀工件，价格低廉，不仅成本低，而且有利于环保；③操作简单。
具体实施方式：
1.以经过自动氩弧焊接的MB5镁合金工件为例，操作步骤如下：
①将经过自动氩弧焊接过的MB5镁合金焊接接头采用强制水冷进行淬火；
②将淬火后的MB5镁合金焊接接头放入到以液氮为冷源并由计算机控制的DWS-2188深冷强化处理装置中；
③以7℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-175℃；
④在-175℃保温6小时；
⑤切断电源，关闭液氮，打开装置，让焊接接头在空气中达到室温。
经上述步骤深冷处理后的MB5镁合金焊接接头，硬度和强度比深冷处理前分别提高11％和14％。
2.以经过手工氩弧焊接的MB5镁合金焊接工件为例，操作步骤如下：
①将经过自动氩弧焊接过的MB5镁合金焊接接头采用强制水冷进行淬火；
②将淬火后的MB5镁合金焊接接头放入到以液氮为冷源并由计算机控制的DWS-2188深冷强化处理装置中；
③以7℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-190℃；
④在-190℃保温5.5小时；
⑤切断电源，关闭液氮，打开装置，让焊接件在空气中达到室温。
经上述步骤深冷处理后的MB5镁合金焊接接头，硬度和强度比深冷处理前分别提高12％和13％。
Claims (1)
1.一种对MB5镁合金氩弧焊接接头深冷强化处理的方法，其特征在于操作步骤为：①将经过氩弧焊接的MB5镁合金焊接接头进行淬火；②将淬火后的MB5镁合金焊接接头放入到由控制***控制的深冷处理装置中；③以6℃～8℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-170℃～-190℃；④保温4～6小时；⑤切断电源，关闭冷源，打开装置，让焊接件在空气中达到室温。
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Citations (2)
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| CN101463454A (zh) * | 2009-01-16 | 2009-06-24 | 中南大学 | 一种利用孪生变形制备块体纳米/超细晶粒镁合金的方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US5865913A (en) * | 1995-06-19 | 1999-02-02 | 300 Below, Inc. | Deep cryogenic tempering process based on flashing liquid nitrogen through a dispersal system |
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| 陈鼎 等.深冷处理对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响.《机械工程材料》.2011,第35卷(第2期),第16-19页. * |
| 陈鼎 等.镁合金深冷处理研究.《湖南大学学报(自然科学版)》.2008,第35卷(第1期),第62-65页. * |
Also Published As
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