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镁合金表面处理的研究现状

镁合金表面处理的研究现状
镁合金表面处理的研究现状

镁合金表面处理的研究现状

一.概述

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小、比强度高、刚性好、弹性模量大、消震性好、刚性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、刚性好、耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。

但是,镁的应用和研究相对其它金属严重滞后,原因在于其韧性低、高温性能和耐腐蚀性能差,而且加工成形比较困难。与铝、钛能生成自愈钝化膜不同,镁表面生成的氧化膜疏松多孔,不能对基体起有效保护作用,因此,在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中,镁均会遭受严重的化学腐蚀,这极大地阻碍了其广泛应用。通过合金化的方法来改善其性能,特别是期望发现“不锈镁”的努力至今还没有取得进展。所以,镁合金零件在使用前须经过一定的表面改性或涂层处理。目前,电化学镀层、转化膜等工艺技术已经应用于镁合金的防护,气相沉积涂层、涂覆、表面热处理等方法也受到密切关注,高能束熔覆等新技术也被尝试应用于镁合金表面性能的提高。

二.表面处理方法

1.电镀和化学镀技术

镁合金表面镀镍技术分为电镀和化学镀两种。由于镁合金化学活性高,在酸性溶液中易被腐蚀,因此镁合金电沉积技术与铝合金电沉积技术有着显著的差异。目前,镁合金电镀工艺技术有两种工艺:浸锌-电镀工艺和直接化学镀镍工艺。为了防止镁合金基体在酸性溶液中被过度腐蚀,需要在处理前溶液中添加F-(F-与电离生成的Mg2+形成MgF2沉淀,吸附在镁合金基体表面可以防止基体过度腐蚀。

镁合金表面化学镀Ni-P合金是一种很成熟的工艺。通常化学镀方法制备的Ni-P合金层是非晶态的,这层致密的非晶态Ni-P合金层可以有效地防止镁合金基体被腐蚀。结合使用化学镀镍技术和滚镀技术可以在镁合金基体上形成一层晶态的Ni-P合金层。测试表明,该晶态Ni-P合金层中晶体颗粒细小,镀层致密,耐蚀性能也优于传统的非晶态Ni-P合金层。

2.化学氧化技术

镁合金化学氧化处理是指用氧化剂在镁合金表面生成一层薄且致密的氧化膜。覆盖在基体表面的氧化膜比自然形成的氧化镁层更致密,因此,该氧化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能,同时,还能作为镁合金涂装的底层,增大涂层的结合力。

铬酸盐处理虽然具有良好的效果,但是铬酸盐对环境污染大,对人体毒性高。在不久的将来,铬酸盐处理工艺将会被环保、无毒的处理方法如钼酸盐、高锰酸盐和P-Ca复合磷酸盐等处理工艺取代。用钼酸盐氧化法在Mg-8Li合金表面生成一层致密、均匀的氧化膜,然后再用传统的化学镀镍法制备一层结合力好的Ni-P合金层,使基体获得了良好的耐蚀性能。磷酸盐-高锰酸盐处理是一种环保、低成本的化学氧化法,但是该方法有较为明显的缺陷:在用该法处理含铝的镁合金时,氧化反应会优先发生于β-Mg17Al12相,因而不能在整个镁合金基体表面生成均匀、覆盖度高的氧化膜层,这在一定程序上影响了其提高镁合金基体耐蚀性的效果。

一种新型的P-Ca复合磷酸盐处理工艺,它能在镁合金表面形成含有Mg、Al、Ca等元素的复合磷酸盐保护膜。该膜层与基体金属结合牢固,具有类似于铬酸盐膜层的耐蚀性能。

该工艺对环境的污染小,对人体毒性小,可有效取代铬酸盐处理工艺,目前已实现了工业化应用。

镁合金化学氧化处理工艺成本低于电镀和化学镀工艺,因此具有较高的应用潜力。但是化学氧化膜的表层膜电阻较高,导电性差,这也限制了其在电子产品领域的应用。在电子产品制造领域,新型的能制备低电阻、高耐蚀性膜层的化学氧化处理技术是未来的研究热点。3等离子电解氧化技术

等离子电解氧化是一种在高电压、大电流密度条件下对金属材料进行表面处理的技术,最终在材料表面生成一层具有三层膜结构的陶瓷质氧化膜层。该氧化膜层的最外层结构疏松,里层结构均匀、致密,与基体结合良好。在等离子电解氧化处理过程中,不同时期的镁合金表面膜层的特性及反应特点均有不同:在放电反应初期,膜层为一层很薄的均匀、致密膜层,此时,基体/电解液界面的活性提高,电解氧化反应加速,膜层厚度快速增大,表面变得粗糙;放电反应末期,反应局限在部分活性较高的区域。

等离子电解氧化膜层的结构及性能与基体的成分密切相关。同一基体的不同区域上生成的氧化膜层的孔隙大小也有显著的差异,这可能是由于α、β相中铝含量不同所致。另外,不同的合金成分也会导致表面生成的电解氧化膜层耐蚀性有明显的差异。

等离子电解氧化膜层的性能与电流密度、脉冲电流中阴、阳电流所占比例,电解液成分等工艺参数有关。电流中阴极电流所占比例越大,整体阴极电流密度越大,则等离子电解氧化膜层的孔隙率越低,孔隙越小甚至消失,生成的膜层越致密、完整。在电解液中添加石墨、ZrO2、Al2O3、Y2O3等颗粒可以生成含有固体微粒的复合氧化膜层,从而提高氧化层的耐蚀性。在以硅酸盐和硼酸盐为主的电解液中添加少量的苯并三氮唑(BTA),可使制备出的氧化膜层孔径明显变小,表面更加平整、致密,耐蚀性能显著提高。

4沉积羟基磷酸钙涂层技术

镁合金能在人体内降解,降解产物为Mg2+。镁为人体内第四大金属元素,对人体无毒,因此镁合金是一种很有潜力的医用植入材料。但是没有经过表面处理的镁合金在人体内的耐蚀性差,降解速度快。术后一段时间,镁合金植入物会因过度腐蚀而导致功能失效。另外,镁合金降解过程中会产生大量的氢气,这些气体聚集在植入物周围,若不及时排除会锈发一定的炎症。

羟基磷酸钙是人体骨骼的组成成分,作为植入物不仅对人体没有毒害,而且会促进成骨细胞在其表面吸附,加速骨骼损伤处的愈合过程。因此,在生物医用镁合金表面沉积羟基磷酸钙涂层可以在改善植入物耐蚀性的同时提高其生物活性。研究表明,镁合金在生物模拟体液中会生成微量的羟基磷酸钙,但在水溶液中直接合成羟基磷酸钙时,镁离子会阻碍羟基磷酸钙的生成。在含有Ca2+、Mg2+和H2PO4-的水溶液中添加EDTA后发现,EDTA能有效地与Mg2+发生反应,降低Mg2+的阻碍作用,从而促进羟基磷酸钙的形成。另外,也可以采用电沉积法在AZ系列镁合金(如AZ31、AZ91)表面生成羟基磷酸钙涂层。首先在含有Ca(NO3)2、NH4H2PO4的水溶液中电沉积一层预沉积层,然后将该预沉积层置于热碱溶液中与NaOH反应,最终生成羟基磷酸钙。电沉积合成的羟基磷酸钙涂层为晶态,其微观形貌呈簇状。TEM照片显示该羟基磷酸钙晶体为针状,晶体结晶不完整,存在多种缺陷。尽管电沉积生成的羟基磷酸钙涂层并不是完整、致密的均匀膜层,但是极化曲线和阻抗实验表明,该涂层仍能有效地提高基体的耐蚀性能。

人体骨骼中的羟基磷酸钙中含有很多微量物质如CO32-、F-、Mg2+等,这些微量物质能有效地提高造骨细胞与骨骼的结合力,促进骨骼的生长发育,因此,含有微量杂质的羟基磷酸钙涂层具有更高的生物活性。用溶胶-凝胶法合成羟基磷酸钙时,在前驱体中添加一定比例的F-和Mg2+可以制备Mg2+掺杂的羟基磷酸钙,在此过程中,F-能提高Mg2+的掺杂效果。但是当驱体中的Mg2+含量过高时,会生成Mg取代β-Ca3(PO4)2。第一性原理模拟

计算表明,Mg2+很难直接取代Ca2+进入羟基磷酸钙晶胞中,而是生成过滤态的磷酸八钙,从而提高羟基磷酸钙涂层的生物活性。

5其他表面处理方法

随着研究的深入和仪器设备的改进,新的镁合金表面处理方法不断涌现出来。这些方法或是将传统表面处理技术与新兴材料相结合在镁合金表面沉积复合膜层,或是运用先进的设备在镁合金表面沉积传统工艺无法制备的功能性涂层。尽管这些新型涂层的制备技术还不成熟,但是它们均在一定程度上促进了镁合金表面处理技术的发展。

硅烷处理是一种在钢铁材料领域得到了广泛应用的表面处理技术,M.F.Montemor将此方法应用在镁合金表面处理领域,成功地在AZ31镁合金基体上制备了经稀土修饰的碳纳米管/硅烷复合膜层。微观形貌测试显示该复合膜层表面平整,厚度分布均匀。扫描振动电极测试技术(SVET)表明,碳纳米管/硅烷膜层的耐蚀性低于单一硅烷化膜层,有明显的电偶腐蚀现象,但经稀土修饰的碳纳米管/硅烷复合膜层耐蚀性较好。这是因为经稀土修饰的碳纳米管/硅烷复合膜层表面电位分布范围相对较正,不同区域的电位分布更加均匀。另外,使用不同的硅烷化处理剂制备的硅烷化膜层也有很大的差别。

在汽车制造业中,镁合金汽车轮毂需要进行表面处理以提高其表面耐磨性和硬度。阴极多弧离子镀膜技术可以在镁合金表面沉积Ti/TiN、Cr/CrN等功能性涂层,提高基体表面的耐磨性,但是目前该工艺制备的沉积层较薄且存在贯穿孔,因此,该工艺制备的膜层硬度不高,耐蚀性较差,还需要进一步的研究与改进。

镁合金的比强度高、刚性好,具有优良的尺寸稳定性、减振性、热导电性和电磁屏蔽能力,并且镁资源丰富、容易回收,这些优点使镁被誉为“21世纪的绿色金属结构材料”,可广泛应用于汽车零件、3C产品、航空航天和军工等领域[1]。但是,镁的应用和研究相对其它金属严重滞后,原因在于其韧性低、高温性能和耐腐蚀性能差,而且加工成形比较困难。与铝、钛能生成自愈钝化膜不同,镁表面生成的氧化膜疏松多孔,不能对基体起有效保护作用,因此,在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中,镁均会遭受严重的化学腐蚀,这极大地阻碍了其广泛应用。

通过熔体净化技术可以降低镁合金中Ni、Cu、Fe等有害元素的含量以改善其耐蚀性,但幅度有限。通过合金化的方法来改善其性能,特别是期望发现“不锈镁”的努力至今还没有取得进展,所以,镁合金零件在使用前须经过一定的表面改性或涂层处理。目前,电化学镀层、转化膜等工艺技术已经应用于镁合金的防护,气相沉积涂层、涂覆、表面热处理等方法也受到密切关注,高能束熔覆等新技术也被尝试应用于镁合金表面性能的提高。

一、预处理

由于镁的化学性质十分活泼,金属镁暴露在氧化环境中后,表面会迅速形成MgO,妨碍镁基体与沉积金属层之间形成金属/金属键,给表面处理带来极大的困难。因而,在镁合金进行表面处理前一般要经过复杂的预处理,除去表面附着的油污、锈蚀产物、氧化物等异物,获得具有隔绝环境作用的底层,增加覆层与基材的结合力。可以说,镁合金表面防护处理成功与否在很大程度上要取决于预处理的效果,常用预处理方法包括机械清理(机械抛光、干喷砂、湿喷砂等)和化学清洗(溶剂清洗除油、乳化除油、碱洗、酸洗等)。

陈其亮等人将机械清理和化学清理相结合,发现镁合金基体经过喷砂等加工后,其表面结构得到改变,提高了镀覆层的附着力。不同的镁合金前处理方法对预处理工艺要求不同,如电化学镀早期的DOW公司开发的浸锌法,镀前需要经超声波除油、阴极电解除油、酸洗、活化、浸锌等工序;但用氟化物(HF)活化的效果不佳,浸锌得到的锌保护层不均匀,所以后续处理中难以得到与基体结合良好的镀层或涂层;经过对活化、浸锌工艺不断进行改进,取得了较好的效果。热喷涂法的涂层与基体的结合质量和基体表面的清洁程度、粗糙程度有关,其预处理一般包括除油、除锈、喷砂等,在一些主要工序之间,还须添加水洗、脱水干燥等辅助工序。

二、电化学镀

电镀或化学镀,是指借助外界电流或利用还原剂将镀液中的金属离子还原并沉积在镁基体表面上,得到致密镀层的方法。早期的研究始于20世纪40年代,Dow公司开发出镁合金化学镀镍技术的浸锌法,由于采用氰化物、铬酐和氟化物等有毒试剂,对人和环境有较大危害。为了寻求无氰、无铬、无氟的电化学镀技术,在DOW工艺基础上不断进行改进,出现了直接化学镀镍工艺。

罗胜联等研究了一种镁合金表面直接电镀镍的新工艺,采用脉冲电流法预镀镍,再采用脉冲电流或恒电流方法电沉积镍,可在镁合金表面获得结合力好、防护装饰性能优良的镍镀层。贾志华、Jeng-Knei Chang等人分别进行了镁及镁合金化学镀Ni-Cu-P及电镀Al的研究,获得了具有良好耐蚀性及结合力的镀层。其它金属特别是廉价金属的镀层被应用于镁合金上,也取得了满意的结果,韩夏云等人采用电镀的方法在镁合金表面获得均匀、耐蚀的Zn镀层。专利[11]开发出一种化学镀Cu的方法,利用涂膜和化学镀Cu相结合的方法对镁合金表面进行复合保护,得到的镀层厚度均匀、耐蚀性耐磨性良好。目前,通过电镀或化学镀已经成功地在镁合金表面得到了良好的Ni、Cr、Zn、Al、Cu等金属或合金镀层,可以获得优越的耐蚀性、电学、电磁学和装饰性能,而且镀层的性能可以根据不同的要求进行调节。但是电镀及化学镀的一个共同缺点是镀液对环境污染严重,镀层中多含重金属元素,增加了回收的难度与成本。

三、转化膜处理

转化膜是指由基体金属的表层原子和介质的阴离子反应而在金属表面上生成的膜层,一般的成膜处理是把金属和某种特定的腐蚀液相接触,在一定条件下发生化学或电化学反应,使金属表面形成稳定的难溶化合物膜层。转化膜处理包括化学转化和阳极氧化等方法。

1.化学转化

由于具有操作简单、成本低等优点,化学转化法在镁合金表面处理中占据着较大的比例。Sharma研究了Mg-Li合金的铬酸盐化学转化膜,通过超声波清洗→碱洗→酸洗→化学抛光→铬酸盐转化处理→封孔→热处理,能得到厚度为8~11μm的铬酸盐转化膜。美国Dow公司开发了一系列较成功的镁合金铬化转化膜处理工艺,使镁合金的表面耐蚀性有一定的提高;铬酸盐转化工艺成熟,所得转化膜性能优良,但是由于Cr6+对人体和环境都具有极大的伤害,且废液处理成本高,因此现在的研究多以非铬酸盐转化膜为主。张华云等人用植酸作为转化处理液分析了对AZ31合金成膜及耐蚀性的影响,结果表明植酸膜经3.5%的NaCl溶液

浸蚀后有一定的自愈合能力。吴丹等研究出了一种以锡酸钠为主盐的新型无铬化学转化工艺,该工艺可获得由近球状微粒构成的银白色膜层,表面均匀平整,耐蚀性好。

但是经化学转化膜处理得到的转化膜较薄、质脆多孔,不能作为长期防腐保护膜。

2.阳极氧化

阳极氧化也称为电化学转化或阳极化,它是利用电解作用在金属表面形成氧化膜的过程,具有与基体金属结合力强、电绝缘性好、光学性能优良及耐磨损等优点。阳极氧化技术产生于20世纪20年代,镁合金阳极氧化处理技术起源于1951年以后的HAE和DOW17工艺,但是DOW17工艺对环境破坏大;HAE工艺中溶液不易配制、且后处理也需使用重铬酸盐,对环境有害;目前国内外研究主要集中在环保型阳极氧化工艺上。周玲伶等研制出一种适合于AZ31的无铬、无磷的环保型阳极氧化工艺,膜层的显微硬度和耐蚀性比传统的DOW17和HAE工艺都明显提高。许洲等人研究了AZ31镁合金表面阳极氧化工艺配方,显著改善了AZ31镁合金的耐蚀性能,且经沸水封孔处理可以有效地封闭氧化膜中的裂纹,进一步提高了膜层的耐蚀性能。阳极氧化法使用低压交流电源,操作安全,达到了节能环保的要求。

微弧氧化突破了传统的阳极氧化技术,是镁合金阳极氧化的重点发展方向之一,具有工艺简单、清洁无污染、膜层均匀质硬、材料适应性宽等特点,得到的微弧氧化膜既具备普通阳极氧化膜的性能,又兼有陶瓷喷涂层的优点。H.Hoche等人研究了等离子体微弧阳极化在AZ91合金中的应用,可以在基体表面产生0.5μm的保护膜,其硬度大约为AZ91基体的2倍。Y.Q.Wang等人研究了微弧阳极化在SiCw/AZ91镁基体中的应用,显示出很好的耐蚀性。

但是阳极氧化技术中氧化膜的生长机制研究还不彻底,且其脆性较大、多孔,在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层,限制了该方法的推广应用。目前对微弧氧化机理的认识不够成熟,在获得优良耐磨性的同时其强度有所降低,在含盐腐蚀性电解液和含S02气体的恶劣条件下腐蚀仍然很严重,还有待于进一步探索。

3.E涂层

E-涂层技术又称阴极环氧电涂层技术,是将金属表面局部区域放电(阴极),并浸入一个含涂料的槽中(阳极),涂料被吸引到金属表面形成均匀的涂层,然后将其烘干,此方法对环境的污染小。文献中提到采用E涂层技术的镁基体,得到了50.8μm的涂层,显示出良好的耐蚀性。

四、涂覆

1.热喷涂

通过火焰、激光、电弧或等离子体等热源,将金属、金属合金、金属陶瓷、氧化物、碳化物、塑料及它们的复合材料等喷涂材料加热熔化或软化,并借助自身动力或外加气流将熔滴加速,以一定的速度喷射到镁基体上形成保护涂层。梁永政、黄伟九等人在AZ91D上喷涂铝和锌铝合金,然后进行热扩散处理,获得了耐蚀性良好的涂层[20]。马壮等人采用火

焰喷涂技术在AZ91D表面喷涂了Al2O3+TiO2+SiO2+ZnO+Al复合涂层,既有金属的强度和韧性,又有陶瓷耐高温、耐腐蚀等优点。吕楠采用热喷涂法的冷喷涂技术(冷空气动力学喷涂法)在镁合金表面喷涂快凝Zn-Al合金粉末,结果表明,其硬度及耐蚀性能大约提高了2倍左右。

2.有机涂层、粉末涂敷

有机涂层品种繁多,适应性广,成本低,工艺简单,有溶剂型、粉末型等,涂层污染少,厚度均匀并具有较好的耐蚀性。文献将AZ91D镁合金作为阳极,在其表面通过电化学反应沉积出二硫化三嗪的聚合物膜层,该膜层具有很好的腐蚀防护性能,但有机涂层厚度较薄、力学性能较差、容易脱落。

粉末涂敷技术是将有颜色的树脂固化粉末涂敷在基材上,然后加热使聚合体熔化而获得均匀致密的涂层,由于涂层无气孔或针孔等缺陷,所以能够得到较厚的涂层,可以同时提高耐蚀性和结合力。但是该工艺在某些隐蔽的部位涂层不易获得,而且对某些基材不适用。文献中介绍采用粉末涂敷技术,基于环氧树脂对镁基体进行处理,得到了很好的耐蚀性能。

3.气相沉积

气相沉积即蒸发沉积涂层,包括物理、化学气相沉积和离子束辅助气相沉积等方法,利用沉积层覆盖基体的各种缺陷以避免局部腐蚀电池形成,达到提高耐蚀性能的目的。沉积的金属元素一般有Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mg、Al、不锈钢等。Yamamoto A、Senf等人对在AZ31,AZ91等合金上沉积Mg、Cr和CrN的研究表明膜层具有较好的结合力和耐蚀性。E.Angelini等研究了镁合金上等离子体加强化学气相沉积有机硅薄膜(主要成分为SiOx)工艺,得到了具有良好耐蚀效果的有机硅薄膜。磁控溅射镀膜是一种在真空中利用荷能粒子轰击靶材表面,通过粒子动量传递打出靶材中的原子及其他粒子,并使其沉积在基体上形成薄膜的技术,它有高速低温的优点。AZ31表面经磁控溅射得到Al及CrAlTiN保护膜,其耐蚀性、耐磨性有很大提高。

镁的沸点较低,其气相与其它合金混合时,镁的蒸汽压很高,合金元素气相分压很低,气相凝固时,在镁固溶体中,溶解的合金元素很少,因此限制了它的应用;电子束辅助沉积技术克服了这个缺点,F Stippich等人使用15keV的Ar+束分别在纯Mg、AZ91合金表面沉积MgO膜,膜层可达1μm厚,且具有较好的耐蚀性。

五、表面改性

1.扩渗合金化

采用热扩渗合金化的方法,可以在镁合金表面形成结合强度很高的渗层。马幼平等采用传统的固态扩渗方法,将镁合金试样包埋于Zn、Al混合粉中,在390℃、保温8h的处理条件下,经水加石英砂介质腐蚀磨损试验,在试样表面形成冶金结合的表面合金层,其耐蚀性和耐磨性几乎比相应的化学氧化试样提高2倍。但是镁十分活泼,表面迅速生成的氧化镁会阻碍扩渗金属原子的渗入。

2.离子注入

离子注入是将高能粒子在真空条件下加速注入基体表面的技术,离子在固溶体中处于置换或间隙位置,形成亚稳相或沉淀相,从而提高合金的耐蚀性。Cr、Ir、Al等离子注入镁合金表面后,在一定程度上可改善其耐蚀性,改善程度主要与离子注入剂量有关。X.B.Tian等采用氮离子注入,发现耐蚀性能的提高是自然氧化物的致密化、注入离子的辐射以及形成了镁的氮化物等作用的结果。

离子注入所得到的改性层非常薄,往往无法满足所需要的表面性能。采用等离子体注入沉积,利用在表面施加负偏压来实现高能离子对材料表面的轰击沉积,增加了注入改性层厚度,克服了常规离子注入层浅、改性作用有限的缺点,有很大的发展潜力。

六、高能束处理

高能束处理是近几十年发展起来的一种表面处理方法,即利用激光、等离子、电子束等高能束流对金属表面进行快速加热处理,得到淬火、快速凝固或熔覆的表面层,已经在钢及铝合金表面处理中得到广泛应用,近年来也探索了在镁合金上的应用,取得很大进展。

镁合金高能束表面处理的研究大多以激光作为热源,激光表面快速熔凝、表面合金化/熔敷等技术在提高镁合金耐蚀性、耐磨性方面取得了一定的效果。Dube D等人对AZ91D和AM60B进行激光表面重熔处理,得到了100~200μm厚的快速凝固层,硬度提高了2倍以上,但由于试验条件或预处理等的影响,其耐蚀性提高幅度不大。YaliGao在AZ91HP镁合金表面分别激光熔覆Al-Si及Al-Cu,其耐蚀性及耐磨性分别得到了改善。J.Dutta Majumdar 等用Zn、Mn、Zr等元素在镁合金表面进行合金化后,硬度提高了2倍左右,耐蚀性能、耐磨性能也显著增加。刘红宾、T.M.Yue等人[33-34]采用激光熔覆技术在镁合金表面制备了Cu-Zr-Al非晶复合涂层、及SiC增强Zr65Al7.5Ni10Cu17.5非晶涂层,硬度和耐蚀性得到大幅提高。

常压等离子体是具有与激光能量密度相近的新型高能束,是一种成本低廉的高能热源,目前已经开始尝试应用于镁合金表面处理。近年来,利用聚集的高密度太阳能对材料表面进行强化处理的研究开始受到重视,有望在镁合金上得到应用。

采用高能束表面处理的方法,可以获得冶金结合的保护层,但由于镁基体的原始表面被重熔破坏,无约束凝固得到的新表面难以保持尺寸精度,所以在应用于大面积表面处理时还需要开展更多的工作。

电火花沉积技术是在传统工艺上发展起来的新技术,通过火花放电的作用,把作为电极的导电材料溶渗进金属工件的表面,从而形成合金化的表面强化层。该技术已经开始应用于镁合金表面修复,获得了0.5mm~1.0mm的沉积层。由于电火花沉积能够获得平整的表面,在镁合金表面处理中具有很好的应用前景。

七、结语

镁合金表面耐磨性和耐蚀性可以通过各种表面处理方法进行强化,这些方法各有其特点,表1将几种常用方法的优缺点进行了对比。一些新的表面增强技术如氢化物涂层、溶胶-凝胶薄膜技术、等离子体聚合薄膜等等,被成功应用于镁合金。最近,纳米、非晶等新的表面层合金体系也被尝试应用于镁合金表面增强,取得了一定的效果。但是,镁合金活性高,

表面处理难度大,现有技术与实际需要间还有较大差距。因此,应有目的地对各种可行性方法进行改进,以开发出经济型、环保型的镁合金表面处理技术,使其成为21世纪的重要工业结构材料。

化学转化处理

镁合金的化学转化膜按溶液可分为:铬酸盐系、有机酸系、磷酸盐系、KMnO4系、稀土元素系和锡酸盐系等。

传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密,含结构水的Cr则具有很好的自修复功能,耐蚀性很强。但Cr具有较大的毒性,废水处理成本较高,开发无铬转化处理势在必行。镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜,耐蚀性与铬酸盐膜相当。碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理,取代传统的含Cr、F或CN等有害离子的工艺。化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性,并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。

有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能,在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。

化学转化膜较薄、软,防护能力弱,一般只用作装饰或防护层中间层。

阳极氧化

阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层,并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能,是镁合金常用的表面处理技术之一。

传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素,不仅污染环境,也损害人类健康。近年来研究开发的环保型工艺所获得的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工艺Dow17和HAE有大程度的提高。优良的耐蚀性来源于阳极氧化后Al、Si等元素在其表面均匀分布,使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。

一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主要因素。研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分,一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度,降低孔隙率。而且溶胶成分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长,但基本上不影响膜层的X射线衍射相结构。

但阳极氧化膜的脆性较大、多孔,在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层。

金属涂层

镁及镁合金是最难镀的金属,其原因如下:

(1)镁合金表面极易形成的氧化镁,不易清除干净,严重影响镀层结合力;

(2)镁的电化学活性太高,所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀,或与其它金属离子的置换反应十分强烈,置换后的镀层结合十分松散;

(3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的电化学特性,可能导致沉积不均匀;

(4)镀层标准电位远高于镁合金基体,任何一处通孔都会增大腐蚀电流,引起

严重的电化学腐蚀,而镁的电极电位很负,施镀时造成针孔的析氢很难避免;

(5)镁合金铸件的致密性都不是很高,表面存在杂质,可能成为镀层孔隙的来源。

因此,一般采用化学转化膜法先浸锌或锰等,再镀铜,然后再进行其它电镀或化学镀处理,以增加镀层的结合力。镁合金电镀层有Zn、Ni、Cu-Ni-Cr、Zn-Ni等涂层,化学镀层主要是Ni-P、Ni-W-P等镀层。

单一化学镀镍层有时不足以很好地保护镁合金。有研究通过将化学镀Ni层与碱性电镀Zn-Ni镀层组合,约35μm厚的镀层经钝化后可承受800-1000h的中性盐雾腐蚀。也有人采用化学镀镍作为底层,再用直流电镀镍能得到微晶镍镀层,平均结晶颗粒大小为40nm,因晶粒的细化而使镀层孔隙率大大降低,结构更致密。

电镀或化学镀是同时获得优越耐蚀性和电学、电磁学和装饰性能的表面处理方法。缺点是前处理中的Cr、F及镀液对环境污染严重;镀层中多数含有重金属元素,增加了回收的难度与成本。由于镁基体的特性,对结合力还需要改善。

激光处理

激光处理主要有激光表面热处理和激光表面合金化两种。

激光表面热处理又称为激光退火,实际上是一种表面快速凝固处理方式。而激光表面合金化是一种基于激光表面热处理的新技术。激光表面合金化能获得不同硬度的合金层,具有冶金结合的界面。利用激光辐照源的熔覆作用在高纯镁合金上还可制得单层和多层合金化层。

采用宽带激光在镁合金表面制备Cu-Zr-Al合金熔覆涂层时,由于涂层中形成的多种金属间化合物的增强作用,使合金涂层具有高的硬度、弹性模量、耐磨性和耐蚀性。而由于稀土元素Nd的存在,在经过激光快速熔凝处理之后得到的激光多层涂敷,晶粒得到明显细化,能提高熔覆层的致密性和完整性。

激光处理能处理复杂几何形状的表面,但镁合金在激光处理时易发生氧化、蒸发和产生汽化、气孔以及热应力等问题,设计正确的处理工艺至关重要。

其他表面处理技术

离子注入是在高真空状态下,在十至数百KV电压的静电场作用下,经加速的高能离子(Al、Cr、Cu等)以高速冲击要处理的表面而注入样品内部的方法。注入的离子被中和并留在样品固溶体的空位或间隙位置,形成非平衡表面层。

有研究认为耐蚀性能的提高是由于自然氧化物的致密化、注入离子的辐射和形成镁的氮化物的结果。所得改性层的性能与所注入离子的量和改性层的厚度有关,而基体表面的MgO对改性层的耐蚀性能的提高也有一定的促进作用。

气相沉积即蒸发沉积涂层,有物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两种。它是利用能使镁合金中的Fe、Mo、Ni等杂质含量大幅度降低,同时利用涂层覆盖基

体的各种缺陷,避免形成局部腐蚀电池,从而达到改善防腐性能的目的。

与镁合金的其他表面处理技术相比,有机涂层保护技术具有品种和颜色多样、适应性广、成本低、工艺简单的优点。目前广泛使用的主要是溶剂型的有机涂料。粉

末型的有机涂层因无溶剂,和具备污染少、厚度均匀以及较佳耐蚀性能等特点,近几年来在汽车、电脑壳体等镁合金部件上的应用较受欢迎。

塑胶产品表面处理工艺

产品表面处理工艺 ●表面处理工艺:机壳漆 机壳漆金属感极好,耐醇性佳,可复涂PU或UV光油。玩具油漆重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准EN71、EN1122。 ●表面处理工艺:变色龙 随不同角度而变化出不同颜色。是一种多角度幻变特殊涂料,使你的商品价值提高,创造出无懈可击的超卓外观效果。 ●表面处理工艺:电镀银涂料 电镀银漆是一款无毒仿电镀效果油漆,适用ABS、PC、金属工件,具有极佳的仿电镀效果和优异的耐醇性。 ●橡胶漆 适用范围:ABS、PC、PS、PP、PA以及五金工件。 产品特点:本产品为单组份油漆,质感如同软性橡胶,富有弹性,手感柔和,具有防污、防溶剂等功能。这种油漆干燥后可得涂丝印。重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准EN71、EN1122。 ●导电漆 适用于各种PS 及ABS 塑料制品;导电导磁、对外界电磁波、磁力线都能起到屏蔽作用;在电气功能上达到以塑料代替金属的目的。电阻值可根据客人要求调试。重金属含量符合国际安全标准,包括CPSC 含铅量标准、美国测试标准A STMF- 963 、欧洲标准EN71 、EN1122。 ●UV 高性能UV固化光油 ●珠光粉-ZG001 珠光颜料广泛应用于化妆品、塑料、印刷油墨及汽车涂料等行业。珠光颜料的主要类型有:天然鱼鳞珠光颜料、氯氧化铋结晶珠光颜料、云母涂覆珠光颜料。 ●夜光漆 夜光粉是一种能在黑暗中发光的粉末添加剂;它可以与任何一种透明涂层或外涂层混和使用,效果更显著,晚上发光时间长达8小时! ●激光雕刻 用激光雕刻刀作雕刻,比用普通雕刻刀更方便,更迅速。用普通雕刻刀在坚硬的材料上,比如在花冈岩、钢板上作雕刻,或者是在一些比较柔软的材料,比如皮革上作雕刻,就比较吃力,刻一幅图案要花比较长的时间。如果使用激光雕刻则不同,因为它是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料气化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种雕刻方法。它根本就没有和材料接触,材料硬或者柔软,并不妨碍"雕刻" 的速度。所以激光雕刻技术是激光加工最大的应用领域之一。用这种雕刻刀作雕刻不管在坚硬的材料,或者是在柔软的材料上雕刻,刻划的速度一样。倘若与计算机相配合,控制激光束移动,雕刻工作还可以自动化。把要雕刻的图案放在光电扫描仪上,扫描仪输出的讯号经过计算机处理后,用来控制激光束的动作,就可以自动地在木板上,玻璃上,皮革上按照我们的图样雕刻出来。同时,聚焦起来的激光束很细,相当于非常灵巧的雕刻刀,雕刻的线条细,图案上的细节也能够给雕刻出来。激光雕刻可以打出各种文字、符号和图案等,字符大小可以从毫米到微米量级,这对产品的防伪有特殊的意义。激光雕刻是近年巳发展至可实现亚微米雕刻,已广泛用于微电子工业和生物工程。 优点: 1、精美、防伪、永久保存、极大提高产品档次。 2、比传统腐蚀精美,没有丝印、移印的图案易被擦掉以至模糊不清的缺点。 3、电脑控制、图文可随意改动。 4、显著增强竞争能力,速度快接近0%的废品率。 5、没有污染、没有化学物质污染产品表面。 6、加工精度可达到0.01mm,保证同一批次的加工效果完全一致。

镁合金表面处理的研究现状

镁合金表面处理的研究现状 一.概述 镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小、比强度高、刚性好、弹性模量大、消震性好、刚性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、刚性好、耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。 但是,镁的应用和研究相对其它金属严重滞后,原因在于其韧性低、高温性能和耐腐蚀性能差,而且加工成形比较困难。与铝、钛能生成自愈钝化膜不同,镁表面生成的氧化膜疏松多孔,不能对基体起有效保护作用,因此,在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中,镁均会遭受严重的化学腐蚀,这极大地阻碍了其广泛应用。通过合金化的方法来改善其性能,特别是期望发现“不锈镁”的努力至今还没有取得进展。所以,镁合金零件在使用前须经过一定的表面改性或涂层处理。目前,电化学镀层、转化膜等工艺技术已经应用于镁合金的防护,气相沉积涂层、涂覆、表面热处理等方法也受到密切关注,高能束熔覆等新技术也被尝试应用于镁合金表面性能的提高。 二.表面处理方法 1.电镀和化学镀技术 镁合金表面镀镍技术分为电镀和化学镀两种。由于镁合金化学活性高,在酸性溶液中易被腐蚀,因此镁合金电沉积技术与铝合金电沉积技术有着显著的差异。目前,镁合金电镀工艺技术有两种工艺:浸锌-电镀工艺和直接化学镀镍工艺。为了防止镁合金基体在酸性溶液中被过度腐蚀,需要在处理前溶液中添加F-(F-与电离生成的Mg2+形成MgF2沉淀,吸附在镁合金基体表面可以防止基体过度腐蚀。 镁合金表面化学镀Ni-P合金是一种很成熟的工艺。通常化学镀方法制备的Ni-P合金层是非晶态的,这层致密的非晶态Ni-P合金层可以有效地防止镁合金基体被腐蚀。结合使用化学镀镍技术和滚镀技术可以在镁合金基体上形成一层晶态的Ni-P合金层。测试表明,该晶态Ni-P合金层中晶体颗粒细小,镀层致密,耐蚀性能也优于传统的非晶态Ni-P合金层。 2.化学氧化技术 镁合金化学氧化处理是指用氧化剂在镁合金表面生成一层薄且致密的氧化膜。覆盖在基体表面的氧化膜比自然形成的氧化镁层更致密,因此,该氧化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能,同时,还能作为镁合金涂装的底层,增大涂层的结合力。 铬酸盐处理虽然具有良好的效果,但是铬酸盐对环境污染大,对人体毒性高。在不久的将来,铬酸盐处理工艺将会被环保、无毒的处理方法如钼酸盐、高锰酸盐和P-Ca复合磷酸盐等处理工艺取代。用钼酸盐氧化法在Mg-8Li合金表面生成一层致密、均匀的氧化膜,然后再用传统的化学镀镍法制备一层结合力好的Ni-P合金层,使基体获得了良好的耐蚀性能。磷酸盐-高锰酸盐处理是一种环保、低成本的化学氧化法,但是该方法有较为明显的缺陷:在用该法处理含铝的镁合金时,氧化反应会优先发生于β-Mg17Al12相,因而不能在整个镁合金基体表面生成均匀、覆盖度高的氧化膜层,这在一定程序上影响了其提高镁合金基体耐蚀性的效果。 一种新型的P-Ca复合磷酸盐处理工艺,它能在镁合金表面形成含有Mg、Al、Ca等元素的复合磷酸盐保护膜。该膜层与基体金属结合牢固,具有类似于铬酸盐膜层的耐蚀性能。

浅析镁合金焊接技术的研究现状及应用

浅析镁合金焊接技术的研究现状及应用 发表时间:2019-07-16T17:13:21.213Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:闫鹏华 [导读] 摘要:镁合金是金属结构材料中最轻的一种,具有密度小、比强度高、储量丰富、减震性好、可回收利用等优点,近年来受到广泛关注。 身份证号码:13013119881217XXXX 摘要:镁合金是金属结构材料中最轻的一种,具有密度小、比强度高、储量丰富、减震性好、可回收利用等优点,近年来受到广泛关注。随着焊接技术的发展进步,镁合金在航空航天、轨道交通、核电、军工等领域的应用日益增多,镁合金材料也被誉为“最有发展前景的结构材料”,其开发应用对于实现友好环保型社会具有重要的意义。目前,镁合金的加工技术主要以铸造为主,而其焊接技术发展相对缓慢,包括焊接冶金原理、焊接工艺控制、焊接材料生产技术等尚不成熟,因此深入开展镁合金焊接技术的研究是拓展镁合金材料应用的有效途径。文中主要对镁合金焊接技术研究现状及发展趋势进行阐述。 关键词:镁合金;焊接技术;研究现状;应用 引言 焊接是金属材料加工技术中一种重要的方法,目前镁合金成形研究还主要集中在压铸上。若要加工出尺寸更大、结构更复杂的镁合金零件,只能采用焊接成形。由于镁合金结晶温度区大、熔点低、化学活性大、导热系数和线膨胀系数高,致使在焊接的过程中容易出现气孔、热裂纹、夹杂、晶粒粗大等焊接缺陷。镁合金的焊接成为了制约镁合金应用的一大瓶颈,因此镁合金焊接技术成为了国内外很多学者研究的主要方向之一。本文主要介绍了镁合金材料的焊接技术发展的近况,并展望了未来的发展趋势。 1.镁合金焊接的特点 由于镁合金密度低,熔点低,热导率和电导率大,热膨胀系数大,化学活泼性很强,易氧化,且氧化物的熔点很高,使镁合金在焊接过程中会产生一系列的困难。 1.1粗晶问题 由于热导率大,故焊接镁合金时要用大功率热源、高速焊接,易造成焊缝和近缝区金属过热和晶粒长大,这是焊接镁合金时的主要特点之一。 1.2氧化和蒸发 由于镁的氧化性极强,在焊接过程中易形成氧化膜,氧化膜熔点高,密度大,易在焊缝中形成夹杂,降低了焊缝性能。在高温下,镁还容易和空气中的氮化合生成镁的氮化物,使接头性能变坏。镁的沸点不高,在电弧高温下很易蒸发。 1.3热应力 镁及镁合金热膨胀系数较大,约为铝的1.2倍,在焊接过程中会易产生大的焊接变形,引起较大的热应力。 1.4夹渣 镁合金化学性质活泼,在焊接高温下极易形成熔点高(2500度)密度大的MgO,它不易从密度较小的合金溶液中排出,从而形成片状的夹渣。 1.5气孔 镁合金的焊接过程中,气孔是最主要的缺陷之一。水分子在焊接过程中分解产生大量的氢,氢在镁合金溶液中的溶解度随着温度降低而减小,使熔池在凝固过程中析出大量氢,从而形成气泡且溢出熔池表面困难,从而在焊缝中形成较多的气孔。 1.6热裂纹 镁合金易与其它金属形成低熔共晶体,在焊接接头中易形成结晶裂纹。当接头处温度过高时,接头组织中的低熔点化合物在晶界处会熔化出现空穴,或产生晶界氧化等,产生所谓的过烧现象。此外,镁合金易燃烧,所以在熔化焊接时需要惰性气体或焊剂的保护。 2.镁合金焊接技术 2.1钨极惰性气体保护焊 钨极惰性气体保护焊法即是在惰性气体的保护下,根据钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝,使用钨极惰性气体保护焊法来进行焊接,不会轻易融于金属,并且不会和金属发生反应,并且此焊法还有一个优点,就是能够在焊接过程中自动清除工件表面的氧化膜,并且能够很好的将化学性质较为活泼的有色金属、不锈钢、合金等进行焊接,适当调整电流的话,还能够将超薄的镁合金进行焊接而不会出现熔化。 2.2电子束焊 电子束焊接是利用高电场产生的高速电子,经汇聚形成的高速电子流撞击被焊金属的接缝,使其动能转化为热能,从而令金属熔化而形成焊接的一种方法。镁合金因具有较低的熔点、较高的化学活性及高的热导率,镁合金焊件接头强度一般低于母材。电子束焊接是在真空下进行,焊接过程不受氧气等气体的影响,热损失很小,加热速度快,电子束焊无论是对镁合金薄件还是厚件均可一次焊透。采用电子束焊时,由于镁合金的蒸汽气压较高,因而所形成的小孔尺寸比其它金属大,易在焊缝根部形成气孔。因此,要求在焊接中密切监控操作工艺以防止熔融金属过热产生气孔。采用诸如使电子束沿着圆周震动和减少电子束聚集度等操作工艺,将有助于获得良好的焊接质量。此外,熔融镁的表面张力很小,比铝小50%,因此在焊接过程中很容易发生焊缝下榻。研究表明,与激光焊相比,使用电子束焊得到的镁合金接头质量更好,焊接速度更高。 2.3搅拌摩擦焊 搅拌摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热,使端部达到热塑性状态,然后迅速顶锻,完成焊接的一种方法。搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。使用此法来进行镁合金焊接可以作为一种固相焊接方法,能够用于熔点较低的金属(如铝、镁等)焊接,并且在焊接之前不用进行严格的表面清理,也不会造成较大的环境污染,是一种较为环保绿色的焊接方法。 2.4激光焊接 激光焊接是一种高能密度的焊接工艺,在焊接时,激光器产生激光束照射到待焊区域,待焊区材料汽化并在束流压力和蒸汽压力的共

镁铝合金表面处理简介

鎂鋁合金表面處理簡介 Introduce the Surface Processing of the Alloy of Magnesium and Aluminum ?鎂鋁合金材質特性 ?Characteristic of the alloy of MG and AL 鎂是一種非常活潑之元素,相對的其材質本身亦非常易生銹蝕,因此必須仰賴表面處理來保護其本身之材質。 MG is an active element ,it is more rustied than others. So it must depend on surface processing to protect it. ?金屬材質表面處理項目 ?Item of mental surface processing 1.鉻系皮膜處理與塗裝 Phosphating filming and coating of chromium series 2.非鉻系皮膜處理與塗裝 Phosphating filming and coating of not chromium series 3.電鍍鎳處理 Electroplated nickel processing 4.電鍍鉻處理 Electroplated chromium processing 5.電鍍18K金處理 Electroplated 18K gold processing 6.陽極處理與染色

Plating and dyeing 鎂鋁合金表面處理項目之說明與檢驗方式 Instruction the Surface Processing of the Alloy of Magnesium and Aluminum and check mode 1.鉻系皮膜處理Phosphating filming of chromium series a.說明instruction: (1)鉻系皮膜處理是目前最為普遍處理之方式亦為最安定、最成熟之處理方式,惟其原料特性具毒性,因此在未來幾年內會禁止使用。其流程請參考圖表。 Phosphating filming of chromium series is the most universal process manner, also is the most stable and mature. Only does it’s materials have poison , it will be forbid to use. It’s process flow refer to the diagram. (2)注意事項:<註>若需要表面塗裝時,請務必注意其塗裝製程是否有破壞到其表面之皮膜層,因其表面皮膜層最重要的是防止銹蝕,而其最重要的是當作鎂合金與塗料之介質使密著性會更好,因此塗裝時不能有破壞皮膜之現象發生。 Remarks: If the surface need coating , please be sure to notice if the coating process damage the surface film. Because the surface film the most important is prevent to rusting b.檢驗方式check manner: (1)電阻值:皮膜表面其電阻值<0.3Ω,以三用電表檢測之。 Resistance value: when resistance value to film surface < 0.3Ω, examined by three-purpose galvanometer. (2)塗裝密著性:指皮膜處理後,再塗裝、以有格刮刀分割為100格並以3M610膠帶測試98%以上,不能有剝落現象。 Coating adhesion: it will not peel off coating again then cut 100 cross with a scraper and check 98% products with 3M610 adhesive tape after phosphating filming. (3)耐蝕性:以鹽霧測試機檢測皮膜層與塗裝層,最基本皮膜層必須超過24小時98%無腐蝕現象,而塗裝層則必須超過96小時以上98%無腐蝕現象,才視之為合格。 Corrosion resistance: 2.非鉻系皮膜處理與塗裝Phosphating filming and coating of not chromium series 其特性與鉻系是類似的,除了具有非毒性外其檢驗方式與處理方式皆與鉻系相同,因此請參考鉻即可。 The characteristic is similar with chromium series’; besides it is poisonous the manner of inspection and phosphating filming is the same with chromium series’ . so please refer to

机械表面处理工艺【详解】

机械表面处理工艺详解 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 机械表面处理工艺有: 静电喷涂、烤漆、镀锌、镀铬、镀镍、镀钛、镀金、镀银、铝阳极、浸渗、喷油、喷砂、DLC处理、铁氟龙处理、染黑、冷电镀 喷涂 喷涂是最常见的表面处理,无论塑料还是五金都适用。喷涂一般包括喷油、喷粉等,最常见的是喷油。 喷涂的涂料俗称油漆,涂料是由树脂、颜料、溶剂、和其他添加剂构成。 塑料喷涂一般有两道漆,表面呈现颜色的称为面漆,最表面透明图层称为保护漆。喷涂工艺流程介绍: (1)前期清洁。如静电除尘等。 (2)喷涂面漆。面漆一般是表面看的到的颜色。 (3)烘干面漆。分为室温自然干燥、专用烤炉烘干。

(4)冷却面漆。专用烤炉烘干需要冷却。 (5)喷涂保护漆。保护器一般是用来保护面漆的,大部分是透明的油漆。 (6)固化保户漆。 (7)QC检查。检查是否满足需求。 3.橡胶油 橡胶油,又称弹性漆,手感漆,橡胶油是一种双成分高弹性的手感油漆,用该油漆喷涂后的产品具有特殊柔软的触感及高弹性表面手感。橡胶油的缺陷是成本高,耐用一般,用久了容易脱落。 橡胶油广泛应用于通信产品,视听产品,MP3、手机外壳,装饰品、休闲娱乐用品,游戏机手柄,美容器材等。 4.UV漆 UV漆是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称。常用的UV波长范围为 200-450nm。UV漆在紫外线光照射下才能固化。UV漆的特点:透明光亮,硬度高,固定速度快,生产效率高,保护面漆,加硬加亮表面。

水镀 水镀是一种电化学的过程,通俗理解就是将需要电镀的产品零件浸泡在点解液中,再通以电流,以点解的方式使金属沉积在零件表面形成均匀、致密、结合力良好的金属层的表面加工方法。 水镀适应的材料:最常见的是ABS,最好是电镀级的ABS,其他常见塑料如PP,PC,PE等都很难水镀。 常见的表面颜色:金色,银色,黑色,枪色。常见的电镀效果:高光,亚光,雾面,混合等。 真空镀 真空镀是电镀的一种,是在高度真空的设备里,在产品表面镀上一层细薄的金属镀层的一种方法。 真空镀的工艺流程:表面清洁-去静电-喷底漆-烘烤底漆-真空镀膜-喷面漆-烘烤面漆-品质检查-包装。 真空镀的优缺点:

镁合金压铸件的表面处理

镁合金压铸件的表面处理 摘要:按照表面成膜过程中有无 外加电压作用,将现有镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜技术和阳极氧化成膜技术二大类。分别介绍了化学成膜技术中的铬化处理、磷化处理、锌置换处理、化学腐蚀处理等4类表面处理技术和阳极氧化成膜技术中的常规阳极氧化、等离子体微弧阳极氧化等2类表面处理技术,同时还简要地介绍了作者新近开发的镁合金压铸件交流等离子体微弧氧化处理技术,论述了上述各种技术的特点,总结了在各种表面处理过程中获得高质量膜层应注意的关键问题,并明确了镁合金压铸件表面处理技术今后的发展方向。 能源危机与环境污染问题的日益突出,使得符合"符合性能优良、可近终形加工、可回收"材料发展方向的镁合金脱颖而出,成为本世纪最受亲睐的一种应用材料。在目前和今后相当长的一段时期内,高效、节能的镁合金压铸件仍将是镁合金的主要应用产品。由于镁的负电性强(-2.36V SCE),在大气中的耐蚀性极差,所以在使用前必须对镁合金压铸件根据具体要求进行适当的表面处理。在镁合金压铸件的生产成本中,表面处理这部分就占40%左右,因此表面处理对镁合金压铸件的生产和应用至关重要。目前,镁合金压铸件的表面处理研究不尽相同,不象铝合金表面处理那样成熟和规范,这在一定程度上制约了镁合金压铸件的应用,本文拟对现有的镁合金压铸件的表面处理技术进行简要的归纳,并分析其关键技术问题和发展方向。 一〃镁合金压铸件的表面处理技术 镁合金压铸件的表面一般需要依次进行预处理(清理、脱脂、酸洗等)、镀膜、涂装(喷漆、喷塑、镀金属等)等处理,通常所说的镁合金压铸件的表面处理指的是镀膜这道工艺,其主要作用是在压铸件表面形成与油漆、塑料或金属附着性能好的具有耐腐蚀性的保护膜层。目前,在镁合金压铸领域中主要采用的是湿法表面处理方法,也就是,使用处理溶液进行的表面处理方法。现有的表面处理技术不尽相同,我们根据成膜条件,将镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜和阳极氧化成膜二大类,下面分别予以介绍。 表1 铬化处理规范

镁合金焊接技术总结

镁合金焊接技术的研究及发展 余福庆 (机械学院材料成型及控制工程 201007110) 摘要:镁合金在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景, 焊接技术已经成为制约其应用的技术关键。介绍了镁合金的物理特性及应用特点。通过对国内焊接的研究现状及成果进行分析,简述了镁合金的应用情况及其焊接特点,介绍了镁合金的钨极氩弧焊,电子束焊及电阻点焊,搅拌摩擦焊,激光焊等常用的几种焊接方法及其研究。总结了各类焊接方法的特点,并指出镁合金焊接研究中存在的问题,并对镁合金焊接研究及应用进行了展望。 关键词:镁合金焊接研究现状 Research and development of magnesium alloy welding technology Yu Fuqing Mechanical College Material Forming and Control Engineering 201007110 Abstrac:Magnesium alloy has a broad application prospects in the field of aerospace, automotive, electronics, welding technology has become a key technology for restricting its application. The physical properties of magnesium alloy and application characteristics. Through the analysis of the research status and achievements of domestic welding, briefly the application of its welding characteristics of magnesium alloy, magnesium alloy gas tungsten arc welding, electron beam welding and resistance spot welding, friction stir welding, laser welding etc. several commonly used welding method and its research status. Summarizes the characteristics of the

镁铝合金表面处理简介

镁铝合金表面处理简介 Introduce the Surface Processing of the Alloy of Magnesium and Aluminum ?镁铝合金材质特性 ?Characteristic of the alloy of MG and AL 镁是一种非常活泼之元素,相对的其材质本身亦非常易生锈蚀,因此必须仰赖表面处理来保护其本身之材质。 MG is an active element ,it is more rustied than others. So it must depend on surface processing to protect it. ?金属材质表面处理项目 ?Item of mental surface processing 1.铬系皮膜处理与涂装 Phosphating filming and coating of chromium series 2.非铬系皮膜处理与涂装 Phosphating filming and coating of not chromium series 3.电镀镍处理 Electroplated nickel processing 4.电镀铬处理 Electroplated chromium processing 5.电镀18K金处理 Electroplated 18K gold processing 6.阳极处理与染色 Plating and dyeing

镁铝合金表面处理项目之说明与检验方式 Instruction the Surface Processing of the Alloy of Magnesium and Aluminum and check mode 1.铬系皮膜处理Phosphating filming of chromium series a.说明instruction: (1)铬系皮膜处理是目前最为普遍处理之方式亦为最安定、最成熟之处理方式,惟其原料特性具毒性,因此在未来几年内会禁止使用。其流程请参考图表。 Phosphating filming of chromium series is the most universal process manner, also is the most stable and mature. Only does it’s materials have poison , it will be forbid to use. It’s process flow refer to the diagram. (2)注意事项:<注>若需要表面涂装时,请务必注意其涂装制程是否有破坏到其表面之皮膜层,因其表面皮膜层最重要的是防止锈蚀,而其最重要的是当作镁合金与涂料之介质使密着性会更好,因此涂装时不能有破坏皮膜之现象发生。 Remarks: If the surface need coating , please be sure to notice if the coating process damage the surface film. Because the surface film the most important is prevent to rusting b.检验方式check manner: (1)电阻值:皮膜表面其电阻值<0.3Ω,以三用电表检测之。 Resistance value: when resistance value to film surface < 0.3Ω, examined by three-purpose galvanometer. (2)涂装密着性:指皮膜处理后,再涂装、以有格刮刀分割为100格并以3M610胶带测试98%以上,不能有剥落现象。 Coating adhesion: it will not peel off coating again then cut 100 cross with a scraper and check 98% products with 3M610 adhesive tape after phosphating filming. (3)耐蚀性:以盐雾测试机检测皮膜层与涂装层,最基本皮膜层必须超过24小时98%无腐蚀现象,而涂装层则必须超过96小时以上98%无腐蚀现象,才视之为合格。 Corrosion resistance: 2.非铬系皮膜处理与涂装Phosphating filming and coating of not chromium series 其特性与铬系是类似的,除了具有非毒性外其检验方式与处理方式皆与铬系相同,因此请参考铬即可。 The characteristic is similar with chromium series’ ; besides it is poisonous the man ner of inspection and phosphating filming is the same with chromium series’ . so please ref er to chromium . a.说明instruction:

镁合金在汽车材料上的应用及发展前景

镁合金在汽车材料上的应用及发展前景 摘要:介绍了镁及镁合金的类型和它们的基本性能,国内外在汽车材料方面对其的应用情况,镁合金在汽车轻量化方面的应用,展望了镁合金在未来的应用前景。 1、镁及镁合金的特性 镁是银白色的金属元素,常温下镁的密度为 g/cm ,约为钢的1/4,铝的2/3。在金属镁中添加其他元素可以形成各种镁合金。镁合金是现在大量使用的工程结构材料中最轻的,其比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当。同时,镁合金还具有良好的减振性,在相同载荷下,减振性是铝的100倍、钛合金的 300~500倍。镁合金还具有良好的切削加工性及尺寸稳定性,其耐凹陷性、铸造成型性及表面装饰性俱佳,加之具有易回收利用、导热优良性、抗电磁干扰及屏蔽性能等特点,镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动及风动工具和医疗器械等领域。金属镁主要用于:铝基合金的重要添加元素,用量约占镁的总消耗量的43%左右;制造各种零部件的用量已达到镁消耗量的35%左右;炼钢脱硫约占13%;阴极保护材料、金属还原剂和化工行业等。 当今,钢铁、铝合金和塑料是汽车上使用最多的三大类材料,按重量计算,三类材料占整车比例合计约为80%,其中钢铁约占62%,铝合金和塑料大体相当,均占8%-10%。镁合金在汽车上的应用比例为%,平均重量约5kg,但近几年的增幅却较大。镁的比重为cm3,是铝的2/3,钢的2/9,和塑料相当,是最实用的减重轻金属材料。镁合金也具有比强度、比刚度高等优良性能。正因为如此,镁合金有利于汽车轻量化、有利于节能和减排。据资料介绍:轿车质量每减轻100kg,油耗可降低5%。如果每辆汽车使用70kg镁合金,CO2年排放量能减少30%以上。汽车减重可以提高其加速性能;顶部和车门减重,可以降低汽车重心,增强稳定性;前部减重,可以使汽车重心后移,改善操纵性能。 同时,镁的减振系数远高于铝和钢铁,具有优良的抗冲击性能,有利于减振降噪,选用镁合金作为汽车结构材料能有效降低汽车振动和噪声,受冲击时能吸收更多的能量。镁合金的散热性好,抗电磁干扰性高,使汽车更为安全舒适。 2、常用镁合金类型及其性能 由于交通工具轻量化的推动,世界各国都展开了对镁合金的研究,而限制镁合金发展的一个主要原因是镁合金的高性能——抗蠕变能力和高温疲劳性能较差,因此新材料的研发主要是针对这一问题进行,概括的说主要包括两个方面,一是对现有合金的优化,主要是针对现有的商业镁合金,特别是对AZ、ZK系合金进行改性,通过添加合金元素以期改善合金的高温性能;二是新合金系的开发,主要是指新型Mg-RE系的研发。 镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金。镁合金按合金组元不同主要有 Mg-Al-Zn-Mn系(Az系列)、Mg-Al- Mn系(AM)和Mg- Al-Si-Mn系(AS)、

镁合金加工防火安全(正式版)

文件编号:TP-AR-L7996 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 镁合金加工防火安全(正 式版)

镁合金加工防火安全(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 镁及其合金对氧具有很高的化学亲和力,特别是 在熔化和碎屑、粉尘状态下,更增加了与氧接触表 面,当加热温度达到400℃~430℃以上就有产生燃烧 爆炸的危险。所以: (1)镁及镁合金机械加工主要防火安全要求: 加工时最好与黑色金属加工分开,设在单独的隔离 内:为了避免摩擦发热,避免碎硝粉尘,应尽量选用 大前、后角、大排屑槽的锋利刀具,选用大走刀量和 大切削深度,切削进给结束要立即退刀;不得使用含 水份的冷却液,切屑时应及时清除并存放在指定地 点,不得与其它切屑混在一起;切屑起火可用干砂扑

灭,切不可用水。 (2)镁合金熔化防火安全要求:镁合金熔化不仅容易引起燃烧,而且使用氟化物作熔剂腐蚀相当严重。因此镁合金的熔化,浇铸应在一、二级耐火等级具有特殊抗腐蚀措施的单独厂房,熔化和浇铸地方不准敷设蒸气和水管,用水浸润坩锅应在有防火隔墙的单独房间;熔化镁合金是在溶剂层下进行的。熔剂形成熔融状隔膜,使熔融的镁合金与空气隔离,防止氧化燃烧;在砌炉衬或修炉时,不要使用水玻璃或其它硅酸盐和硅砖,因为万一发生坩锅烧穿时,熔融的镁合金与其作用可能发生爆炸,应保证坩锅制造质量,定期检查和清除氧化皮,如底部厚度减薄超过原有50%应予报废,发现坩锅外壁有干枯熔剂,即表明已有渗漏,应报废;坩锅开始有渗漏现象,即发现炉膛内产生白烟,应立即停止加温查明原因,如烟雾急剧

镁铝合金表面处理工艺大全

镁铝合金表面处理工艺 大全 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

铝表面处理工艺一、选材 铝合金6061:镁铝6061-T651是6系合金的主要合金,是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品;镁铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。 6061典型用途:代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域,也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。 电镀是在表面添加一层金属保护层。阳极氧化是把表面一层人为按要求用电化学进行氧化,用这层氧化层作保护层。铝不好电镀,但氧化铝很硬(可作磨料),化学性能又特好(不会再氧化,不受酸腐蚀),比一般金属还好,还可以染成各种颜色。所以铝件一般用阳极氧化。 二、工艺类型、效果图、厂家调研 氧化工艺 喷砂可以使丝印时,印料和承印物的结合更加牢固。均匀适当的喷砂处理,基本上可以克服铝材表面常见的缺陷。详见附录 、喷涂工艺 1、表面处理工艺:机壳漆

机壳漆金属感极好,耐醇性佳,可复涂PU或UV光油。玩具油漆重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准 EN71、EN1122。 2、表面处理工艺:变色龙 随不同角度而变化出不同颜色。是一种多角度幻变特殊涂料,使你的商品价值提高,创造出无懈可击的超卓外观效果。 3、表面处理工艺:电镀银涂料 电镀银漆是一款无毒仿电镀效果油漆,适用ABS、PC、金属工件,具有极佳的仿电镀效果和优异的耐醇性。 4、表面处理工艺:橡胶漆 适用范围:ABS、PC、PS、PP、PA以及五金工件。 产品特点:本产品为单组份油漆,质感如同软性橡胶,富有弹性,手感柔和,具有防污、防溶剂等功能。这种油漆干燥后可得涂丝印。重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准EN71、EN1122。5、表面处理工艺:导电漆 适用于各种 PS 及 ABS 塑料制品;导电导磁、对外界电磁波、磁力线都能起到屏蔽作用;在电气功能上达到以塑料代替金属的目的。电阻值可根据客人要求调试。重金属含量符合国际安全标准,包括 CPSC 含铅量标准、美国测试标准 ASTMF-963 、欧洲标准 EN71 、EN1122。 6、表面处理工艺:UV油

镁合金焊接

镁合金焊接技术研究进展 摘要:针对镁合金焊接的特点及存在的问题,介绍了镁合金钨极惰性气体保护焊、、电子束焊、激光焊、搅拌摩擦焊的焊接特点及其现在的研究状况,对镁合金焊接技术的发展进行了展望。 关键词:镁合金,焊接技术,未来展望 Research progress on Welding Technology of Magnesium Alloy Wu Dan Jiangsu University of technology 12110114 Abstract: Aiming at the characteristics of magnesium alloys welding and the existing problems, the welding methods are introduced such as tungsten inert gas welding, metal inert gas welding, electron beam welding and friction stir welding. At the end, the development trend of magnesium alloy welding is viewed. Key words:magnesium alloy; welding technology; future development 0前言 镁合金的密度比纯镁稍高,在1.75~1.90g/cm3之间。镁合金作为最轻的金属结构材料,具有良好的生物兼容性,优异的工艺性能和耐腐蚀性能,且具有高比强度、比刚度和优异的导热、减震、电磁屏蔽等性能,在减重和节能方面具有独特的优势,近年来开始替代铝材和钢铁,在交通工具、电子通讯、民用家电、航空航天、国防军工等领域广泛应用,是当今世界发展最快的轻合金,被誉为“21 世纪绿色工程材料”。[1-6]镁合金作为一种结构材料,在工程实际应用上就要考虑其连接的问题,焊接是最常用的连接方法。但应用现状还不容乐观,主要受制于如下原因:(1)镁合金塑性较差,挤压、轧制性能不好,大多数镁合金零件局限于压铸这一单一的成型方式;(2)用作结构材料时,镁合金因为其特殊的热、电性能及易氧化的特点很难突破焊接性差这一瓶颈;(3)镁合金耐蚀性能较差,尤其是传统的焊接方法引起的焊后残余应力大,应力腐蚀开裂敏感。针对以上问题,国内外对此进行了大量探索研究,镁合金塑性加工成形及镁合金焊接成形是其研究的重点之一。目前镁合金焊接技术已成为了一个世界性的技术问题,各国都在这一领域投入了大量的人力、财力、物力。我国做为镁资源最丰富的国家,总储量是世界总储量的22.5%;因此,镁合金焊接研究已成为我国镁合金深加工的重要方向之一。本文根据国内外研究现状,综述了氩弧焊焊接工艺及特点,介绍了几种先进焊接方法。[7] 本文分析了各种焊接方法对镁合金的适用性,对国内外镁合金焊接技术的研究进行了介绍。 1镁合金的性能 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, 与铝和钢相比, 镁合金材料具有以下特点[8- 12] : 1) 密度小镁的密度大约是1700kg / m3,是铝的2 /3, 是铁的1 /4。它是

镁合金表面处理国内外研究应用现状

表面工程技术 镁合金表面处理国内外研究应用现状Magnesium alloy surface treatment of domestic and foreignresearch and application status 学院名称:材料科学与工程学院 专业班级:复合材料1101 学生姓名:曹成成 学号: 3110706055 指导教师:张松立

2014 年 6 月 摘要:介绍了国内外镁合金表面处理的最新研究进展,其中包括 化学转化、自组装单分子膜、阳极氧化、电镀与化学镀、液相沉积 与溶胶凝胶涂层、气相沉积、喷涂、激光熔覆合金技术等,并对镁 合金表面处理的发展趋势作了展望。 关键词:镁合金表面处理涂层 引言 镁是金属结构材料中最轻的一种# 纯镁的力学性能很差。但镁合金 因体积质量小、比强度高、加工性能好、电磁屏蔽性好、具有良好 的减振及导电、导热性能而备受关注。镁合金从早期被用于航天航 空工业到目前在汽车材料、光学仪器、电子电信、军工工业等方 面的应用有了很大发展。但是镁的化学稳定性低、电极电位很负、 镁合金的耐磨性、硬度及耐高温性能也较差。在某种程度上又制约 了镁合金材料的广泛应用,因此,如何提高镁合金的强度、硬度、耐磨、耐热及耐腐蚀等综合性能,进行适当的表面强化,已成为当 今材料发展的重要课题。 镁合金是最轻的金属结构材料之一,密度仅为1.3g/cm3 ~ 1.9 g/cm3,约为Al 的2/3,Fe 的1/4。镁合金具有比强度高,比刚度高,减震性、导电性、导热性好、电磁屏蔽性和尺寸稳定性好,易回收 等优点。以质轻和综合性能优良而被称为21 世纪最有发展潜力的绿 色材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯等各个领域。 但是镁合金的化学和电化学活性较高,严重制约了镁合金的应用, 采用适当的表面处理能够提高镁合金的耐蚀性。 一、微弧氧化处理 微弧氧化技术又称微等离子体氧化或阳极火花沉积, 实质上是 一种高压的阳极氧化, 是一种新型的金属表面处理技术。该工艺是 在适当的脉冲电参数和电解液条件下, 使阳极表面产生微区等离子 弧光放电现象, 阳极上原有的氧化物瞬间熔化, 同时又受电解液冷 却作用, 进而在金属表面原位生长出陶瓷质氧化膜的过程。与普通 阳极氧化膜相比, 这种膜的空隙率大大降低, 从而使耐蚀性和耐磨 性有了较大提高。目前, 微弧氧化技术主要应用于Al、Mg、Ti 等有 色金属或其合金的表面处理中。镁合金微弧氧化技术所形成的氧化

镁合金焊接

镁合金焊接技术研究 2010年02月25日 0 前言 近10年来,由于受到能源节约以及环境保护的巨大推动,镁合金及其焊接技术的发展比任何时期都快,从焊接方法、焊接材料到焊接设备等方面都不断有新的突破,为镁合金焊接生产向优质、高效、低成本的方向发展提供了前所未有的良好条件,并大大促进了镁合金的产业化进程。 镁合金由于其自身的物理化学特点,导致其焊接有很大困难,满意的焊接质量不易获得。镁合金的结晶温度区大,易于产生热裂纹;镁的沸点低,温度进一步升高后,其蒸气压比在相同温度下的铝合金要高4-5倍,因而焊接时温度一旦过高,镁会气化,产生爆炸形成飞溅;镁对氧的亲和力大,其氧化物密度较大,而容易形成夹杂;镁在接近熔化温度时,能与空气中的氮强烈化合生成脆性的镁的氮化物,显著降低接头力学性能;因此,实现镁合金优质焊接是比较困难的,在焊接时容易产生裂纹、气孔、飞溅等缺陷。但是由于工业的迫切需要,许多科学工作者做出了很大的努力,并取得了一些重要成果。 本文介绍大连理工大学近年来开展的镁合金同种及其与异质材料的焊接研究工作,并展望了镁合金焊接技术在镁合金新型结构件产品上的应用。 1 激光焊接技术 1.1同种镁合金的激光焊接 激光焊接作为一种先进的连接技术,具有速度快、线能量低、焊后变形小、接头强度高等优点,得到了人们极大的关注。采用脉冲YAG激光对AZ31B变形镁合金进行对接焊,结果表明,镁合金激光焊焊缝变形小,成型美观,无裂纹等表面缺陷、背面熔透均匀,如图1所示。焊接接头热影响区不明显,无晶粒长大现象;焊缝区由细小的等轴晶组成,如图2所示。在本试验条件下,接头的抗拉强度可达母材的95%以上,实现了镁合金的良好连接。研究表明,激光焊接对焊接工艺参数要求严格,同时镁合金激光焊接过程中易出现裂纹、气孔、热影响区脆化和激光能量吸收率低等系列问题。 图1 激光焊焊缝表面形貌图2 镁合金激光焊接接头组织 1.2镁合金与铝合金的激光焊接 镁铝异种金属可以通过真空扩散焊、爆炸焊、搅拌摩擦焊等方法实现一定程度的连接,但其结合强度并不理想。造成这种结果的主要原因是两种材料焊接时在熔池内部形成了高硬度高脆性的金属间化合物。 SiC颗粒在铸造领域常常与镁、铝合金结合形成复合材料,可以细化材料的微观组织并且全面地提高机械性能;其在表面熔覆的工艺中也经常得到应用。针对SiC的性质及其在镁、铝复合材料中应

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