鎂合金具有密度小、比強度高、尺寸穩(wěn)定性好及易加工等一系列特性,在航天航空、機械、化工、交通、核工業(yè)、石油設(shè)備等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,被譽為21世紀綠色工程材料。鎂合金作為一種新型高性能結(jié)構(gòu)材料，在實際應(yīng)用中不可避免地要采用連接結(jié)構(gòu)。而焊接是優(yōu)先選擇的連接方法之一，但由于鎂合金焊接性能差，焊接材料的研究與發(fā)展水平低，難以實現(xiàn)可靠的連接。所以，鎂合金的焊接問題已成為制約鎂合金廣泛應(yīng)用的技術(shù)難題，也是近年來國際、國內(nèi)的研究熱點問題之一。TIG焊是目前鎂合金常用的焊接方法。目前國內(nèi)還沒有成熟的鎂合金焊接工藝。電磁作用焊接技術(shù)是近年來完善起來的一種新的焊接技術(shù)，應(yīng)用也日趨廣泛。實踐表明：利用外加磁場可對熔滴過渡、熔池金屬的流動、熔池的結(jié)晶形核及結(jié)晶生長等過程進行有效地干預(yù)，使焊縫金屬的一次結(jié)晶組織細化，減小化學(xué)成分的不均勻性，從而提高焊縫金屬的強度，降低裂紋和氣孔的敏感性，改善焊接接頭的質(zhì)量。本實驗在對鎂合金進行TIG焊時加入與電弧軸向垂直的橫向磁場，研究外加磁場對焊接接頭組織及性能的影響。

母材為軋制態(tài)AZ91合金，試件規(guī)格為100mm×65mm×5mm；焊絲規(guī)格為350mm×3mm×2.5mm，化學(xué)成分與母材相同，具體成分（質(zhì)量分數(shù)，%）為：8.9Al，0.7Zn，0.35Mn，0.03Cu，其余為Mg。焊接設(shè)備為WSE-500型交流脈沖氬弧焊機。實驗時外加磁場是橫向磁場，該磁場由安裝在工件下面的線圈產(chǎn)生，磁場的電流和頻率可以調(diào)節(jié)，產(chǎn)生的磁力線與電弧軸線垂直。為了避免電流過大時導(dǎo)線絕緣層被擊穿，線圈繞制過程中每繞一層就用絕緣紙隔開。本文討論磁場電流對AZ91鎂合金TIG焊接頭組織及性能的影響。焊接工藝參數(shù)為：焊接電流Ic=80A，氬氣流量為7～9L/min，磁場頻率為10Hz，鎢極直徑為2mm，噴嘴直徑為10mm。

在橫向直流磁場下對AZ91鎂合金TIG焊，合適的工藝參數(shù)下,可以顯著改善鎂合金的焊接性，提高焊接接頭的力學(xué)性能。發(fā)現(xiàn)在Im為1.5A時，焊接接頭力學(xué)性能最好：抗拉強度為325.2MPa，焊縫硬度為85.27HV。橫向磁場可使電弧提高其穩(wěn)定性，焊接熱量集中，熔池攪拌均勻，改善焊縫金屬的結(jié)晶形態(tài)，增加形核率，細化晶粒。通過對焊縫的金屬性能及組織的分析，發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)隨著Im的增大，電磁攪拌效果更加明顯，焊縫的性能顯著提高。（榕霖）