图1。1 镁、铝、铁的预期供以开掘年限

镁常温下的的密度为1。7g/cm3，约是铝的3/5，是目前工程运用中最轻的材料，并且其比强度和比刚度比铝还要高，故而镁合金也十分适用与航天航空、汽车、船舶、铁道等产业。

镁合金运用于汽车排气系统时，还可以有效防止汽车尾气对空气的污染。镁合金也由于其吸震能力较强，可以一定程度上减少噪声。[7]

镁合金由于在加工为薄壳的情况下还具有优秀的强度和刚性、耐冲击能力，从而目前已运用制作轻薄精细的数码产品的框架和支架。运用镁合金制作的框体相较于与以往使用的塑料产品更加可靠，并且回收能力更强，显然更加适合。

镁及镁合金在军工方面也有较为广泛的运用[8]。其作为轻合金，可以有效减少单兵武器的重量，从而可以减轻负担，提高士兵的移动作战能力。而运用在重型火炮之类的重武器上时，镁及镁合金又可以发挥其吸震能力较强的优点，有效减少震动和噪声，提高了武器的准度和减轻对操控士兵耳膜的伤害。

镁合金运用范围一样十分广泛，虽然目前运用数量上还不及铝及铝合金，但综合其其优异的性能和储备量，可以预见其未来运用的巨大前景。

1。3   镁、铝异种金属焊接特点

    镁铝的二元相图如图1。2所示，镁、铝异种合金焊接性特点和难点主要有以下几个方面：

1）镁、铝都有很强的氧化性。镁、铝的活性都很高，表露在空气中时很容易就与氧反映形成MgO和Al2O3氧化膜，尤其是Al2O3氧化膜强度很高，耐热性强。虽然这使得镁、铝具有很强的抗腐蚀能力，但是这也会对镁、铝的焊接产生影响，其存在必然会妨碍母材与填充金属的结合，还会阻碍了元素的扩散，使得接头组成不均匀，还很容易导致裂纹和夹杂的生成[9、10]。

2）镁、铝的低温互溶度小。观察Mg-Al二元合金相图可知，Mg和Al的相互作用参数Ω＞0，两者在低温时彼此溶解度很小，也由此，两者焊接在形成性能好的熔合区上会有一定的难度，从而难以得到很好的熔合区。

3）镁和铝焊接容易产生气孔。镁、铝及其合金在液态下很容易溶进气体，而在固态时则几乎不溶气体。若气体在焊后冷凝过程中不能及时析出，就易于聚合在焊缝中变为气孔[11]。而气孔中比例较大的应为氢气孔。气孔的存在使得接头质量严重下降。         

综上可以看出，镁铝的焊接有很大的难度，需要考虑很多因素的影响，采用一般的焊接工艺而不做出相应的改进，易生成裂纹和气孔等缺陷，并且在焊缝中极易形成大量的脆性金属间化合物，导致焊缝的性能急剧降低，所以两者之间的焊接十分困难[9]。也因此镁、铝的焊接需要专门且深入的研究。

图1。2 镁-铝二元相图

1。4   镁、铝异种金属焊接现状

目前镁、铝异种金属焊接方式主要分为熔焊，固相焊和钎焊三种，每种焊接方法可细分。

1。4。1  镁、铝的熔焊

1） 气体保护焊

气体保护焊是一种较为传统的焊接方式，其焊接所需器材价格低廉，焊接条件易满足，其中TIG焊由于其本身特性适合焊接镁铝等轻金属。然而，李亚江和刘鹏等 [12] 的研究表明，运用TIG焊接铝、镁异种金属时，焊缝的微观组织为树枝晶，两侧熔合区的微观组织为硬度很高的柱状晶，而柱状晶有方向性，当其在熔合区内所占的比率过高时，就容易导致再热加工破裂，显然，常规的TIG焊若不经过改进，并不是非常合适运用于镁、铝异种合金的连接。当然，李亚江和刘鹏等[13]还采用了电磁脉冲钨极氩弧焊(EMP-TIG)的方法进行试验，经过调整电磁脉冲钨极氩弧焊的焊接工艺参数(如加大脉冲电流)，有效的减少了单纯使用TIG焊时在熔合区处产生的硬脆区的宽度。以上说明传统的焊接方法并非完全不可取，通过一定的复合和改进，或许能有新的发现和突破。 薄板轻合金机器人焊接工艺试验研究(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_147873.html