本实用新型专利技术公开了一种处理镁合金焊接接头的热碾压形变装置，包括按序分布并供焊接好的镁合金焊接接头依次通过的保温加热装置、主滚轮组和副滚轮组；保温加热装置用于对焊接好的镁合金焊接接头进行加热，主滚轮组和副滚轮组用于对加热好的镁合金焊接接头依次进行加压、使得镁合金焊接接头的焊缝余高依次经过至少两次碾压后被压平至焊缝与母材齐平。采用热碾压形变方法来改善镁合金焊接接头的缺陷，提高接头强度和韧性，抗拉强度可达225MPa，比未采用热碾压变形的焊接接头提高36％；且细化焊缝组织，使焊缝边缘平直度增加、宽窄更为均匀，焊缝形状光洁圆滑、与母材平滑过渡，消除焊接接头应力集中现象，减弱或消除气孔、夹渣等缺陷。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种热碾压形变装置，特别是涉及一种处理镁合金焊接接头的热 碾压形变装置，属于镁合金焊接工艺领域。
技术介绍
焊接是镁合金产品制造的关键加工技术，但镁合金焊接性能不好，很难实现可靠 连接。为此镁合金结构件以及镁合金与其它材料结构件之间的连接，成为制约镁合金应用 的技术瓶颈和亟待解决的关键技术之一。 镁合金焊接接头的可靠性已成为其应用的迫切问题，目前镁合金正在应用于众多 承力结构件的制造，如汽车制造业中镁合金方向盘骨架、动力系统自动变速箱、油底、镁合 金管材汽车底盘等。这些承力结构件的焊接接头强度、塑性及疲劳性能等问题是产品安全 可靠性的最基本而又最重要的评价指标。 资料表明，在镁合金焊接结构的失效中，许多事故是由于焊接接头的断裂造成的。 在实际工程应用中，许多焊接结构都是在交变的动载荷下服役的，此时如果仅仅考虑焊接 接头的静载抗拉强度或屈服强度，那么焊接结构很容易在正常服役期间就发生失效断裂， 引起较大的工程事故，所以在结构设计时必须充分考虑焊接接头在交变载荷下的疲劳强度 性能，而对于镁合金焊接结构而言，疲劳断裂也是其失效的一种主要形式，由疲劳裂纹引起 的焊接结构失效断裂事故占总断裂事故的80%以上。 镁合金焊接结构在工程应用中会受到各种振动、脉动载荷或交变载荷的作用，这 些载荷对其使用的安全性和工作寿命的威胁极大，会引起结构的疲劳裂纹形核和微裂纹扩 展，特别是镁合金熔焊接头。由于焊接加工工艺本身的特点和镁合金自身的物理化学性能， 导致镁合金焊接接头存在以下缺点： ①接头外形的不连续性，势必造成余高与母材的交界处有应力集中现象； ②接头组织的不连续性，镁合金接头的热影响区晶粒组织比焊缝和母材的组织粗 大，整个接头的组织不均匀、不连续； ③由于焊缝金属的收缩性，在接头附近会产生残余应力，降低接头的力学性能； ④接头有焊接缺陷，由于镁合金的化学性质活泼，焊接过程中不可避免的会有气 孔、夹渣等焊接缺陷出现； ⑤接头外观不平整、不美观。 目前，已有研宄采用了不同的焊接方法和手段来消除或减弱镁合金焊接接头的上 述缺点，但是这些方法对上述问题的解决能力非常有限。由于镁合金具有高导热率、大膨胀 系数、更低的熔点和沸点等特性，使得在镁合金焊缝及近缝区易产生过热组织且晶粒粗大， 这种粗大晶粒会直接影响接头的力学性能；并且镁还能与空气中的氮气强烈化合形成脆性 氮化物，会大幅降低接头的力学性能。 所以，在镁合金焊接技术中，解决其焊接接头强韧性，是确保镁合金焊接结构应用 的一个必要条件。
技术实现思路
本技术的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种处理镁合金焊接 接头的热碾压形变装置，特别适用于镁合金焊接工艺领域。 本技术所要解决的技术问题是提供结构简单、布局紧凑、拆装方便、制作容 易、安全可靠、实用性强的处理镁合金焊接接头的热碾压形变装置，采用热碾压形变方法来 改善镁合金焊接接头的缺陷，将接头压平，不仅消除外形的不连续性和应力集中现象，达到 接头组织更加均匀；而且采用热压可以使收缩的焊缝金属获得延展，可以校正变形并调节 内应力的分布，可以起到焊后局部热处理的效果，从而消除部分残余应力；同时可以减弱或 消除气孔、夹渣等缺陷，实现外观平整美观，极具有产业上的利用价值。 为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案是： -种处理镁合金焊接接头的热碾压形变装置，包括按序分布并供焊接好的镁合金 焊接接头依次通过的保温加热装置、主滚轮组和副滚轮组；所述保温加热装置用于对焊接 好的镁合金焊接接头进行加热，所述主滚轮组和副滚轮组用于对加热好的镁合金焊接接头 依次进行加压、使得镁合金焊接接头的焊缝余高依次经过至少两次碾压后被压平至焊缝与 母材齐平。 本技术进一步设置为：所述保温加热装置包括通过支架固定的上加热装置和 下加热装置，以及处于上加热装置和下加热装置之间供焊接好的镁合金焊接接头通过的加 热通道；所述主滚轮组包括上主滚轮、下主滚轮、以及处于上主滚轮和下主滚轮之间供加热 好的镁合金焊接接头通过的主滚通道；所述副滚轮组包括上副滚轮、下副滚轮、以及处于上 副滚轮和下副滚轮之间供经主滚通道碾压过的镁合金焊接接头通过的副滚通道。 其中，所述加热通道的宽度为镁合金焊接接头焊缝宽度的3~6倍；所述主滚通道 和副滚通道的宽度为镁合金焊接接头焊缝宽度的1. 5~3倍。 本技术进一步设置为：所述主滚轮组和副滚轮组均为2对，使得镁合金焊接 接头的焊缝余高依次经过四次碾压后被压平。 本技术进一步设置为：还包括给主滚轮组和副滚轮组施以压力的加压机构。 本技术进一步设置为：所述上加热装置和下加热装置均为陶瓷加热板。 本技术进一步设置为：所述支架为可调节支架、用于调节加热通道的高度。 本技术还提供一种处理镁合金焊接接头的热碾压形变装置的工艺方法，依次 包括以下步骤： 1)对母材镁合金薄板实施焊接而制备得镁合金焊接接头； 2)将焊接好的镁合金焊接接头通过保温加热装置进行加热，加热温度为300°C~ 450 〇C ； 3)将加热好的镁合金焊接接头依次通过主滚轮组和副滚轮组进行加压碾压，而压 平至焊缝与母材齐平，其中主滚轮组和副滚轮组的压力参数为150MPa~350MPa、热压速度 为 3 ~6mm/s〇 进一步的，所述步骤1)采用钨级氩弧焊实施焊接，焊接电压24V、焊接电流160A、 焊接速度2. Omm/s、填丝直径3mm、电弧高度4mm、氩气流量16L/min、氩气纯度99. 99%。 进一步的，所述步骤1)的母材镁合金采用3_厚的AZ31镁合金板，焊缝两侧各留 2mm余高。 进一步的，所述步骤3)的主滚轮组和副滚轮组的压力参数分别为220MPa和 180MPa〇 与现有技术相比，本技术具有的有益效果是： 通过热碾压形变装置的设置，采用热碾压形变方法获得的镁合金焊接接头在强 度、塑性进而接头疲劳性能方面明显优于已有的其它细化组织方法，使得镁合金焊接接头 强度可实现等强连接、塑性指标等于或高于母材金属，具有充足的塑性储备进而可大幅度 提高接头的疲劳寿命。而且本技术的热碾压形变装置及其工艺方法，不仅适用于熔焊 接头力学性能的改善，而且还可扩展到摩擦焊、扩散焊、钎焊等多种热压连接接头的后续强 韧化处理。 1、将镁合金焊接接头压平，可消除外形的不连续性和应力集中现象；本技术 的压平与通过打磨去除余高有本质的区别，打磨是要去除一部分焊缝金属，从而降低了焊 缝的强度，而压平则是在不减少焊缝金属的前提下，使余高向母材平缓过渡。 2、接头组织更加均匀，热压是在一定温度下进行的形变工艺，不仅改善焊缝组织， 也可以改善热影响区组织。 3、采用热压可以使收缩的焊缝金属获得延展，可以校正变形并调节内应力的分 布，同时可以起到焊后局部热处理的效果，从而消除部分残余应力。 4、热压形变可以减弱或消除气孔、夹渣等缺陷，以及使镁合金焊接接头外观平整 美观。 上述内容仅是本技术技术方案的概述，为了更清楚的了解本技术的技术 手段，下面结合附图对本技术作进一步的描述。【附图说明】 图1为本技术一种处理镁合金焊接接头的热碾压形变装置的结构示意图； 图2为经热碾压形变后试样（a)、（b)、（C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理镁合金焊接接头的热碾压形变装置，其特征在于：包括按序分布并供焊接好的镁合金焊接接头依次通过的保温加热装置、主滚轮组和副滚轮组；所述保温加热装置用于对焊接好的镁合金焊接接头进行加热，所述主滚轮组和副滚轮组用于对加热好的镁合金焊接接头依次进行加压、使得镁合金焊接接头的焊缝余高依次经过至少两次碾压后被压平至焊缝与母材齐平。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：初雅杰，李晓泉，韩昕宸，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。