镁合金铸件往往存在气孔、夹杂等缺陷,而这些缺陷通常是在零件加工到要求的尺寸后才被发现,导致镁合金铸件成品率低。在修复镁合金缺陷的过程中,我们面临以下问题:
(1)晶粒粗大问题:镁的熔点较低(651℃),但由于镁导热快,必须使用大功率热源,使得镁合金容易过热,晶粒长大。
(2)氧化蒸发:镁的活性极强,在高温下极易氧化生成氧化镁。其熔点高(2500℃),密度大(3.2g/cm3),在熔池中容易形成微小的片状固体夹渣。而且镁合金不隔绝氧气容易燃烧。在高温下,镁在空气体中氮化也容易形成氮化镁,使熔区冷却后性能变差。镁的沸点不高(1100℃),高温下镁容易挥发。因此,镁合金在熔炼过程中需要严格保护。
(3)热应力:镁及其合金的热膨胀系数较大,约为钢的2倍和1。是铝的两倍。因此容易引起较大的热应力,加剧裂纹的产生,造成工件变形。
(4)裂纹:镁易与某些合金元素(如Cu、Al、Ni等)形成共晶。)熔点低,所以脆性温度范围宽,容易形成热裂纹。
(5)气孔:容易产生氢气孔,氢在镁中的溶解度随着温度的降低而急剧下降。当有更多的氢源时,多孔性的趋势更大。
(6)热源的控制:使用的热源必须有足够的能率,否则加热时热量会迅速传导到基板上,轻则熔化层过深,重则整个基板熔化。
这使得镁合金的修复比普通材料更加困难。