洪淼等：焊接电流对镁/镀锌钢TIG熔一钎焊接头显微组织与力学性能的影响 ·983 图7接头晶粒形貌.(a)母材：(b)70A热影响区：(c)70A熔焊区：(d)50A熔焊区：(e)90A熔焊区 Fig.7 Grain morphology of the joint.(a)Mg base metal:(b)heat affected zone with a current of 70 A:(c)columnar crystal zone with a current of 70 A:(d)columnar crystal zone with a current of 50 A:(e)columnar crystal zone with a current of 90 A 入量的大小对晶粒的长大并无明显影响.然而通过对 250 比三种电流参数下焊缝熔焊区内第二相可以发现，电 200 流为90A的接头中第二相尺寸大于电流为70A和50 A的接头，并且在焊接电流为90A的接头中还出现第 150 二相于晶界附近聚集和连接成线的现象. 2.4力学性能 (1)接头强度.图8和图9分别为单独改变焊接 电流和焊接速度时接头强度对比柱形图.鉴于试样在 0.15 0.20 0.25 拉伸过程中同时受拉伸力和剪切力，并且试样的焊缝 焊接速率(mmm) 表面形状不均，断面面积难以确定，因此接头强度用焊 图9不同焊接速度下接头强度 缝的单位宽度上所能承受的最大载荷(N·mml) Fig.9 Strength of joints with different welding speeds 表示na 88.7%,说明镁/钢实现可靠连接.结合图5和图7分 250 析，增大焊接电流一方面可帮助镁与钢之间形成更加 200 明显以及均匀的中间层，提高镁/钢的结合性，从而提 升接头强度：但是当电流过大时，其接头的熔焊区内部 150 析出的第二相会变得粗大，并且多聚集在晶界附近，这 100 些脆性的第二相会降低接头的力学性能。另外，电流 过大时，过大的热输入量会使镁板在焊接操作过程中 产生大量挥发，导致焊缝形成时厚度减小，也会减弱接 50 60 70 80 头的载荷能力，故而其接头强度会随电流不断增强出 煤接电流/A 现先上升后下降的趋势. 图8不同电流强度下接头强度 另外，在焊接速率对焊缝接头强度的影响方面，当 Fig.8 Strength of joints with different currents 速率减小时，焊缝单位面积上接受的热量增大，造成母 结果表明，母材抗拉强度为256.0N·mm.接头 材大量挥发，最终导致焊缝变薄，使得接头强度降低： 强度随着焊接电流的增大先上升后下降，在70A时达 当速率增大的时候，其效果相当于在同等速率下降低 到最大值227.0N·mm1,该值接近母材抗拉强度的 电流强度.焊缝单位面积上接受的热量减小，阻碍了洪 淼等: 焊接电流对镁/镀锌钢 TIG 熔--钎焊接头显微组织与力学性能的影响 图 7 接头晶粒形貌． ( a) 母材; ( b) 70 A 热影响区; ( c) 70 A 熔焊区; ( d) 50 A 熔焊区; ( e) 90 A 熔焊区 Fig． 7 Grain morphology of the joint． ( a) Mg base metal; ( b) heat affected zone with a current of 70 A; ( c) columnar crystal zone with a current of 70 A; ( d) columnar crystal zone with a current of 50 A; ( e) columnar crystal zone with a current of 90 A 入量的大小对晶粒的长大并无明显影响． 然而通过对 比三种电流参数下焊缝熔焊区内第二相可以发现，电 流为 90 A 的接头中第二相尺寸大于电流为 70 A 和 50 A 的接头，并且在焊接电流为 90 A 的接头中还出现第 二相于晶界附近聚集和连接成线的现象． 2. 4 力学性能 ( 1) 接头强度． 图 8 和图 9 分别为单独改变焊接 电流和焊接速度时接头强度对比柱形图． 鉴于试样在 拉伸过程中同时受拉伸力和剪切力，并且试样的焊缝 表面形状不均，断面面积难以确定，因此接头强度用焊 缝的 单 位 宽 度 上 所 能 承 受 的 最 大 载 荷 ( N·mm － 1 ) 表示［16］． 图 8 不同电流强度下接头强度 Fig． 8 Strength of joints with different currents 结果表明，母材抗拉强度为 256. 0 N·mm － 1 ． 接头 强度随着焊接电流的增大先上升后下降，在 70 A 时达 到最大值 227. 0 N·mm － 1，该值接近母材抗拉强度的 图 9 不同焊接速度下接头强度 Fig． 9 Strength of joints with different welding speeds 88. 7% ，说明镁/钢实现可靠连接． 结合图 5 和图 7 分 析，增大焊接电流一方面可帮助镁与钢之间形成更加 明显以及均匀的中间层，提高镁/钢的结合性，从而提 升接头强度; 但是当电流过大时，其接头的熔焊区内部 析出的第二相会变得粗大，并且多聚集在晶界附近，这 些脆性的第二相会降低接头的力学性能． 另外，电流 过大时，过大的热输入量会使镁板在焊接操作过程中 产生大量挥发，导致焊缝形成时厚度减小，也会减弱接 头的载荷能力，故而其接头强度会随电流不断增强出 现先上升后下降的趋势． 另外，在焊接速率对焊缝接头强度的影响方面，当 速率减小时，焊缝单位面积上接受的热量增大，造成母 材大量挥发，最终导致焊缝变薄，使得接头强度降低; 当速率增大的时候，其效果相当于在同等速率下降低 电流强度． 焊缝单位面积上接受的热量减小，阻碍了 · 389 ·