[发明专利]一种钢-镁异种金属连接方法

权利要求书

1.一种钢-镁异种金属连接方法，其特征在于，按以下工艺步骤进行：

a）坡口加工：钢-镁接头形式为非对称的V形坡口对接，钢的坡口面角度θ₁=40-50°，镁及镁合金的坡口面角度θ₂=25-35°，通过增大钢的坡口面角度，增加钢/镁界面的面积，改善接头的力学性能；

b）焊接材料：钢-镁异种金属连接使用直径为1.2mm～1.6mm的镁合金焊丝，主要化学成分为Mg-（5-7）%Al-（0.6-1.2）%Zn，通过优化镁合金焊丝及焊接熔池即焊缝化学成分，促进钢/镁界面的冶金反应、限制金属间化合物层的厚度，提高接头的力学性能；

c）焊接工艺：钢-镁异种金属连接采用MIG熔-钎焊方法；焊接过程中，焊丝指向钢坡口面的下部约2/3板厚处，焊接参数为：焊接电流130-150kA、电弧电压20-22V、焊接速度0.5-0.7m/min、氩气流量15-18L/min，通过优化焊接工艺参数及焊接热输入量，促进钢/镁界面的冶金反应、限制金属间化合物层的厚度，提高接头的力学性能和焊接质量。

2.根据权利要求1所述的一种钢-镁异种金属连接方法，其特征在于，所述钢-镁接头连接包括：S355J2WN耐候钢与AZ61镁合金异种金属MIG熔-钎焊连接，16Mn钢与AZ61镁合金异种金属MIG熔-钎焊连接，H220YD高强钢与AZ31B镁合金异种金属MIG熔-钎焊连接，Q235碳钢与AZ31B镁合金合金异种金属MIG熔-钎焊连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种钢-镁异种金属连接方法，其特征在于，所述S355J2WN耐候钢与AZ61镁合金异种金属MIG熔-钎焊连接，耐候钢和镁合金的板厚均为3.0mm；接头形式为非对称的V形坡口对接，耐候钢坡口面角度45°、镁合金坡口面角度30°；MIG焊使用镁合金焊丝，焊丝直径1.6mm，主要化学成分为Mg-5.1%Al-0.8%Zn；焊接过程中焊丝指向钢坡口面的下部约2/3板厚处，焊接参数为：焊接电流140kA、电弧电压21V、焊接速度0.6m/min、氩气流量17L/min。

4.根据权利要求1所述的一种钢-镁异种金属连接方法，其特征在于，所述16Mn钢与AZ61镁合金异种金属MIG熔-钎焊连接，16Mn钢和镁合金的板厚均为3.0mm；接头形式为非对称V形坡口对接，16Mn钢坡口面角度50°、镁合金坡口面角度25°；MIG焊使用镁合金焊丝，焊丝直径1.6mm，主要化学成分为Mg-5.1%Al-0.8%Zn；焊接过程中焊丝指向钢坡口面的下部约2/3板厚处，焊接参数为：焊接电流135kA、电弧电压20V、焊接速度0.55m/min、氩气流量16L/min。

5.根据权利要求1所述的一种钢-镁异种金属连接方法，其特征在于，所述H220YD高强钢与AZ31B镁合金异种金属MIG熔-钎焊连接，高强钢和镁合金的板厚均为3.0mm；接头形式为非对称V形坡口对接，高强钢坡口面角度40°、镁合金坡口面角度35°；MIG焊使用镁合金焊丝，焊丝直径1.6mm，主要化学成分为Mg-6.6%Al-1.1%Zn；焊接过程中焊丝指向钢坡口面的下部约2/3板厚处，焊接参数为：焊接电流150kA、电弧电压22V、焊接速度0.7m/min、氩气流量18L/min。

6.根据权利要求1所述的一种钢-镁异种金属连接方法，其特征在于，所述Q235碳钢与AZ31B镁合金合金异种金属MIG熔-钎焊连接，碳钢和镁合金的板厚均为3.0mm；接头形式为非对称V形坡口对接，碳钢坡口面角度45°、镁合金坡口面角度30°；MIG焊使用镁合金焊丝，焊丝直径1.6mm，主要化学成分为Mg-6.6%Al-1.1%Zn；焊接过程中焊丝指向钢坡口面的下部约2/3板厚处，焊接参数为：焊接电流130kA、电弧电压20V、焊接速度0.5m/min、氩气流量15L/min。