铸造镁合金比变形镁合金使用的更多。铸造镁合金是航空工业中应用广泛的一种轻合金。用镁合金铸件代替铝合金铸件,在强度相等的条件下,可以使工件重量减轻百分之二十五到百分之三十。镁合金和铝合金一样,根据加工方法可以分为变形(压力加工)镁合金和铸造镁合金两大类。这些年来,随着压铸技术的发展,压铸镁合金已成为镁合金应用的主要领域。此外,镁合金作为牺牲阳极其用途也有了很大的发展。
镁属于轻金属,属镁为银白色,在空气中极易被氧化,形成一层薄氧化膜,可以防止其进一步氧化。
镁化学活性很高,在自然界中很难遇到纯镁矿。在海水中以氯化物存在,约含百分之零点一四,在地壳中以光卤石、菱镁矿、白云石和一些其他化合物形式存在,含量达到百分之二点三五。
镁合金是一种节能、环保新型结构材料，质量轻、硬度大，在强度、刚度、制造性、加工方式、导热性、稳定性等方面，与传统材料相比都具有明显的性能优势，已发展成为除钢铁、铝合金之外的第三大金属结构材料。通过对镁合金的常见焊接技术进行分析研究，择优选用熔化极惰性气体保护焊进行试验研究验证，具体阐述了试验用镁合金板材的熔炼铸造，以及焊接过程中接头对接形式、焊丝选用、焊接电流设置、焊接速度、气流量、焊后热处理等焊接关键技术，后对焊接接头的外观、力学性能及硬度进行测定，综合分析后表明镁合金根据文中焊接关键技术进行焊接操作，可以取得良好的焊接效果。
随着科技的发展与社会的进步，节能、环保是当前及未来较长一段时间的主要发展课题。新型材料，尤其是某些有色金属合金材料，如：镁合金，在强度、刚度、制造性、加工方式、导热性、稳定性等方面，与传统材料相比都具有明显的性能优势[1]。因此，镁合金在航空、军事、民用器械等制造加工领域应用越来越普及，如航空航天的飞机变速箱、天蓬框架、发动机箱体，以及人们体育运动使用的网球拍、办公使用的打印机滚筒、核电站使用的核燃料零件箱等，都广泛使用了镁合金结构材料[2]。目前，镁合金已经成为除钢铁、铝合金之外的第三大金属结构材料[3]。
镁是化学元素周期表中比较的金属元素，具有非常强的化学活性和氧化性[4]。纯镁为银白色，表面容易与空气中的氧气发生氧化反应，生成氧化镁薄膜。镁的密度很小，相应地镁合金密度也比较小，是比钢铁、铝合金更轻的轻型结构材料[5]。主要特点如下：
（1）镁合金的密度很小，相当于铝合金的35%左右，钢铁的25%左右。
（2）镁合金稳定性强，可以进行快速切削加工，且能够保持较高的铸造尺寸精度和机械加工尺寸精度。
（3）镁合金具有很强的抗电磁干扰屏蔽性，在生产加工与使用过程中具有很强的适用性。
（4）镁合金的化学性质活泼，热加工性较弱，在熔炼铸造与焊接过程中容易产生缺陷。
具体的熔炼铸造过程分六步：
（1）配料：按炉化5kg 镁合金，根据镁合金板材熔炼铸造原料配比表进行计算，确定各组分的用量，然后进行称量取材，再放入烘箱进行烘干处理后备用。
（2）装料熔炼：给熔炉进行加热，装入称取的合金原料，待炉温升至650℃时，轻轻加入炉料35%Mg，并同时输入保护气体，再继续给熔炉缓慢加热升温熔炼。
（3）合金化：待炉温升至700℃时保持温度确保合金原料完全熔化，然后加入配料5%Zn，以及强化元素稀土Nd，再进行连续搅拌约150s，确保熔炉内原料完全熔化，再继续给熔炉缓慢加热升温，直至熔炉内溶液温度达到730℃时进行变质处理。
（4）变质处理：熔炉内溶液温度达到730℃时，逐渐加入变质剂并同时进行搅拌操作，防止溶液飞溅和混合不均，然后静置保温约5min，以确保溶液进行充分变质处理。
（5）静置浇注：撇去熔炉内溶液浮渣，并继续静置15min，然后将熔炉内溶液缓缓浇注到镁合金板材模具中，保持模具水平静置。
（6）冷却取用：待模具内镁合金板材完全成形冷却，再从模具中取出进行切割处理，长宽厚尺寸分别为180mm×50mm×8mm，以留作焊接试验使用。
镁的化学性质非常活泼，在熔炼和浇注过程中容易与环境中的水气等发生反应产生氢气、氧化物，导致缩松、缩孔、夹杂等铸造缺陷产生。根据Pilling Bedworth理论，Mg生成的氧化膜的体积比例系数（RPB）＜1，属于疏松型，对熔体不能起到有效的保护作用。含Er镁合金在熔化的时候，由于Er与氧的亲和力更大，将生成稀土氧化物Er2O3，在熔体表面形成较致密的氧化膜，体积比例系数＞1，能够有效减少熔体的氧化夹杂。通过热力学分析可知，Er与熔剂中的MgCl2具有较强的交互作用，在熔化和精炼过程中，Er会与熔体中的过剩MgCl2发生还原反应，生成ErCl3，并沉降，有效地抑制合金中的熔剂夹杂。此外，Er会与镁熔体中析出的氢气反应，生成密度较高的高熔点化合物ErH2，下沉后成固体渣，从而减少疏松和夹杂。浇注过程中，稀土氧化物Er2O3所形成的致密氧化膜可以有效地减少熔体的二次氧化夹杂。
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