镁合金的钎焊性探析

镁合金是一种很难焊的材料，其原因如下：

1）镁是结构材料中化学活性极高的金属元素之一，在室温下或空气中加热时，镁合金表面会很快生成含有氧化镁和氢氧化镁[MgO+Mg（OH）₂]的氧化膜。这种氧化膜的稳定性很高，难以去除，从而阻碍钎料对镁合金的润湿。Mg（OH）2在300～400℃时的分解也会影响钎焊过程。只有采用活性强的含卤化物的钎剂，或者在高真空（小于10^-3Pa）条件下，才有可能去除镁的氧化物。高活性卤化物钎剂极易吸潮，并具有强腐蚀性，必须仔细清除钎剂残渣。

2）纯镁的强度低，必须添加合金元素使其强化，最常添加的元素是Al和Zn。从表10-4列出的镁合金固、液相线温度数据可以看出，随着镁合金中的Al含量的和Zn含量的增加，合金的固相线温度迅速下降。例如，含Al6.0%和含Zn3.0%的AZ63A合金的固相线温度已下降到455℃。很多Mg-Al-Zn合金的固相线温度都低于500℃，为了防止镁合金在钎焊时发生过烧，钎焊温度必须低于500℃，这为镁合金钎料的选择提出了很大的难度。

3）镁合金是通过固溶和时效处理来提高合金的强度的，钎焊热循环将使时效处理失效，从而降低其力学性能。表10-6列出了加热温度和时间对AZ31B镁合金板力学性能的影响^[10]。

表10-6 加热温度和时间对AZ31B镁合金板力学性能的影响^[10] Table 10-6 Effect of heating time and heating temperature on the mechanical properties of magnesium sheet alloys AZ31B

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AZ31B镁合金板经593℃加热5min，抗拉强度下降13%，屈服强度下降30%，断后伸长率下降40%。为了避免母材的强度损失，应尽量降低钎焊温度和缩短钎焊时间，或者采用钎焊后热处理的方式。

4）镁的电极电位很低（-2.38伏），比较难用化学镀和电镀在镁合金表面进行镀层处理，从而改善其可焊性。

5）由于镁的密度低，很多镁钎料，尤其以镁为基体的钎料的密度比钎剂的密度低，很容易在钎焊接头中形成钎剂夹杂，因此必须采用合适的钎剂和采用合适的钎焊参数。

6）钎焊接头的耐蚀性差。除了用Mg-Al钎料外，用其他钎料钎焊时容易发生钎焊接头腐蚀的现象。钎焊后的接头应采用铬化、磷化及阳极化等处理方法，来提高钎焊接头的耐蚀性。

7）镁合金钎焊时，钎料同母材的反应比较激烈，可能产生熔蚀，除了影响钎焊接头的外观外，还会降低钎焊接头的抗冲击、蠕变的性能，因此必须控制钎焊参数，如降低钎焊温度，缩短钎焊时间等。