[发明专利]基于不熔中间层的镁与铝快速固-液MIG扩散焊方法

权利要求书

1.一种基于不熔中间层的镁与铝快速固-液MIG扩散焊方法，其特征在于包括以下步骤：

1）焊前清除中间层、镁母材、铝母材表面的油污和氧化膜，使待焊表面光洁、干燥并且无杂质；

2）先用工装夹具将第一母材与箔状中间层进行固定，使用第一母材对应成分的焊丝进行焊接，焊后工件在自然条件下冷却至室温；然后用工装夹具将焊好的复合结构与第二母材对接固定，装配顺序是第一母材/中间层/第二母材，使用第二母材对应成分的焊丝进行焊接；焊接过程中，焊缝正、背双面用惰性气体保护；第一母材和第二母材对应的是镁母材或铝母材，二者顺序可调换；

3）焊接结束后，被焊工件在自然条件下冷却至室温；工件完全冷却后，打开工装夹具，取下工件。

2.根据权利要求1所述的一种基于不熔中间层的镁与铝快速固-液MIG扩散焊方法，其特征在于：所述步骤1）中，中间层材料选择纯钛、钛合金、纯镍、镍合金中的一种；中间层的厚度范围是50 μm ~ 1000 μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于不熔中间层的镁与铝快速固-液MIG扩散焊方法，其特征在于：所述步骤1）中，中间层表面的处理方法是：使用细钢刷精磨中间层两侧表面直至全部露出金属光泽，然后用无水丙酮冲洗并晾干。

4.根据权利要求1所述的一种基于不熔中间层的镁与铝快速固-液MIG扩散焊方法，其特征在于：所述步骤1）中，镁母材表面的处理方法是：用钢丝刷精磨镁母材待焊表面，直至全部露出金属光泽；然后用体积分数20%的HNO₃水溶液浸蚀2 min，再用50 ℃ ~ 90 ℃纯净水清洗2 min；最后用无水丙酮冲洗并晾干。

5.根据权利要求1所述的一种基于不熔中间层的镁与铝快速固-液MIG扩散焊方法，其特征在于：所述步骤1）中， 铝母材表面的处理方法是：先用氢氧化钠温水溶液碱洗3 ~ 5min；再用体积分数为30%的硝酸水溶液酸洗2 ~ 3 min；最后用无水丙酮冲洗并晾干。其中碱洗所用氢氧化钠温水溶液中，氢氧化钠的质量分数是10%，用分析纯度的颗粒状/片状氢氧化钠与纯净水进行溶解配比；氢氧化钠水溶液温度是50 ℃ ~ 60 ℃。

6.根据权利要求1所述的一种基于不熔中间层的镁与铝快速固-液MIG扩散焊方法，其特征在于：所述步骤2）中，第一母材与中间层的固定方式是：第一母材水平固定，待焊面处于竖直状态；箔状中间层倾斜放置，使中间层下部与第一母材待焊面根部相接，而中间层平面与待焊面呈40°~50°夹角。

7.根据权利要求1所述的一种基于不熔中间层的镁与铝快速固-液MIG扩散焊方法，其特征在于：所述步骤2）中，焊好的复合结构与第二母材对接固定的方式是：用工装夹具将焊好的复合结构与第二母材无间隙对接固定，中间层平面与第二母材待焊面形成的坡口角度是50°~40°。

8.根据权利要求1所述的一种基于不熔中间层的镁与铝快速固-液MIG扩散焊方法，其特征在于：所述步骤2）中，使用的镁焊丝是直径1.2 mm的AZ31镁焊丝，化学成分以质量百分比计：0.0006%Ni，0.003%Fe，0.0265%Si，0.2765%Mn，0.003%Cu，3.2655%Al，0.74%Zn，0.0025%Ca，余量是Mg；使用的铝焊丝是直径1.2 mm的ER5183铝焊丝，化学成分以质量百分比计：4.7%Mg，0.8% Mn，0.3 % Si，0.3 % Fe，0.17% Zn，0.14% Ti，0.08% Cu，0.11% Cr，余量是Al。