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摘要：在实际铸造过程中，镁合金可能会发生不同程度的缺陷问题，为了让铸造镁合金构件的可靠性得到充分保障，需要针对铸造镁合金缺陷问题展开细致探究，并确定最为合理的焊接修复技术。基于此，笔者将依托于铸造镁合金的缺陷修复设计，充分结合镁合金的物理特性和焊接性能，展开对于铸造镁合金缺陷焊接修复技术的深入探索。
关键词：镁合金；焊接修复；铸造缺陷；研究现状
镁合金是一种质地较轻的金属结构材料，其密度相对较小，且表现出较为良好的铸造性能和可回收性，已经逐渐替代了铝合金材料，成为了航空航天及汽车制造领域之中应用较为频繁的承载构件。尽管镁合金的性能十分突出，且应用范围较广，但是由于其性质相对较为特殊，存在较为突出的铸造缺陷问题，对镁合金材料的广泛运用造成了严重限制。笔者将针对不同焊接方法在铸造镁合金焊接修复过程中的应用展开深入探索，并结合国内外的有关研究明确其发展方向。
1 铸造镁合金焊接修复技术现状
1.1 钨极氩弧焊
该技术在铸造镁合金修复过程中应用十分广泛，各国学者均针对修复过程中的焊接工艺及焊接接头组织性能进行了深入研究。以波兰Adamiec团队为例，他们借助手工钨极氩弧焊(TIG)的形式，展开了对于不同型号铸造镁合金的修复。在实际修复过程中，他们发现了裂纹、未熔合和气孔等缺陷问题，为此，他们针对焊接工艺进行了优化调整，综合利用焊前预热、修复区域设计等多种手段，同时加工焊接线能量把控在3～3．5kJ/cm，以促进焊接修复技术有效性提升，让镁合金得以保持良好的性能。除此之外，他们也针对实验中各类缺陷的原因展开了深入分析，并运用焊后热处理的方式，切实提升了稀土镁合金的高温蠕变性能，针对焊接接头实施了调整，最终导致蠕变速率从4．56×10－8下降到了1．55×10－9，让聚集在晶界之中的先共析相得到了充分溶解[1]。
1.2 冷金属过渡焊接
这是一种不会发生过度飞溅的焊接工艺技术，借助外加回抽力的形式，可以让熔滴自由过渡，并借此展开对于电压及电流波形控制的优化改造，以充分提升焊接热输入的有效性。张恒等人在研究中充分结合了CMT在镍基合金和铝合金焊接修复之中的应用模式，发挥了CMT技术高焊缝质量、电流小等特征，将其应用于镁合金缺陷的修复工程之中，并据此展开对于镁合金焊接工艺中各项缺陷问题的优化改造。
1.3 激光焊
激光常常表现出能量密集、自动化水平较高等特点，部分学者就激光焊缺陷修复的问题展开了深入系统的研究。陈宏等人借助光纤激光填丝焊接修复工艺展开了对于ZM5镁合金铸件的修复。为了得到良好的修复结果，他们还针对焊接工艺参数为焊道稀释率及表面交角所带来的影响展开了深入探索，并借此提升了多层多道焊的质量。
在激光修复层之中，一般将等轴树枝晶作为主要的微观组织结构，其结构基体为α-Mg相，在结构枝晶之中所析出的主要结构为以Mg17Al12为主的Mg-Al共晶相，且修复层之中的晶粒表现出明显的细化特点，其抗拉强度及延伸率都显著优于母材。大量研究实践表明，ZM5母材拉伸断裂是一种较为常见的解理断裂机制，该机制含有大量脆性断裂的解理面结构，可以将母材的抗拉强度和延伸率分别调整为218MPa和6．6%，至于激光补焊层的拉伸断口，则表现出明显的准解理断裂，在断口位置处存在一定量的韧窝结构，而补焊层位置处的抗拉强度和延伸率则分别为245MPa和9．0%，表现出十分突出的塑韧性优势[2]。
1.4 搅拌摩擦焊
是一种十分常见的固相焊接方式，大量研究实践表明，借助搅拌摩擦焊的形式进行镁合金铸件的焊接工作，可以切实弥补修复区中的缺陷问题，提升该区域的整体性能。王鑫等人针对镁合金铸件缺陷修复工艺展开了深入研究，以AZ91D铸件为主要的实验材料，并充分结合镁合金高压入量的特点，设计了专门进行镁合金缺陷修复的螺纹椎台式搅拌工具。在经过多项对比后，他们发现，在结束修复工艺后，原内部铸件中疏松区域的密实程度得到了显著提升。此外，他们也针对具有复杂结构的铸件中常见结构的可修复性展开了深入研究，最终发现，借助搅拌摩擦焊的形式，可以有效修复铸造镁合金之中的缺陷问题，然而，一旦试件的结构过于复杂，则会对工装夹提出更高的要求[3]。
2 铸造镁合金焊接修复技术的发展方向
镁合金具有较为特殊的焊接性质，且其焊接需求相对较为急迫。近年来，许多专家学者都针对镁合金焊接领域展开了深入探索，并结合传统焊接方法展开了积极尝试，开创出了电子束焊，扩散焊，脉冲激光焊等多种复合焊接方式，然而却缺乏对于镁合金焊接修复的积极尝试。为此，需要针对铸造镁合金的焊接修复工艺展开深入探索，让各类焊接方法的优势作用得以充分展现。
在焊接操作时，脉冲激光焊所产生的加热斑点相对较小，一般表现为厘米数量级，通常用于精密元件及微型元件的焊接之中。此外，在该领域之中的研究一般集中在薄板焊接之中。大量研究结果表明，只要脉冲激光焊的工艺参数较为合理，则焊接接头就可以维持良好的抗拉强度，至少可以与母材相近。然而，由于脉冲激光焊的使用效率一般较低，针对区域较小的表面型缺陷予以修复，可以起到十分突出的修复意义。电子束焊的能量密度一般较高，且焊接速度优势较为明显，不会发生过度的热变形，可以获得具有较大深宽比的焊缝，且焊缝质量一般较高。
现阶段，在镁合金扩散连接领域的研究相对较少，学者普遍将目光放在镁合金表面改性及异种金属的连接之上，所需的扩散焊成本一般较高，同时，也对焊接环境的真空性提出了更高的要求。与其他的钎焊、激光焊及电子束焊相比，镁合金焊接过程中所使用的扩散焊的接头性能一般较低，无论是基于经济成本还是综合力学性能的角度，扩散焊都难以适用于铸造镁合金的焊接修复。至于激光电弧复合技术，可以针对两种热源的优势进行高效整合，以充分发挥激光焊高能量密度和电弧大的优势，以电弧的预热作用为依托，让镁合金的激光吸收效果得到切实提升，同时，充分保障焊接效率。
为此，需要积极展开对于焊接修复工艺的探索，同时，针对焊接修复区的形状尺寸调控、铸造镁合金修复等多种问题进行细致研究，并据此研发全新的修复填充材料，积极开展曲面构建和路径规划工作，通过高效可行的焊接评价，实现对于铸造镁合金修复件的高效分析[4]。
结束语：综上所述，铸造镁合金具有十分突出的性能优势，已经在多个领域之中得到了广泛运用。然而，由于存在一定的铸造缺陷，对铸造镁合金的生产周期和成本造成了严重限制，需要积极展开焊接修复工作，让镁合金生产质量得到切实保障，以实现对于镁资源的高效利用，切实推动我国镁工业的发展。
参考文献：
[1]陈怡,邹文兵,郭龙涛,杨春利.铸造镁合金的焊接修复技术研究现状及发展方向[J].材料导报,2020,34(15):15126-15131.
[2]郭径, 叶兵, 吴玉娟,等. 高强韧压铸镁合金的研究现状和发展趋势[J]. 特种铸造及有色合金, 2019, v.39;No.312(03):25-31.
[3]杨嘉傲, 房宇轩, 杨景超,等. 导热镁合金的发展和研究现状[J]. 铸造设备与工艺, 2019, 000(006):55-58,64.
[4]田淋禾, 李立新, 张超. 铝镁合金消失模壳型铸造工艺研究现状[J]. 铸造设备与工艺, 2019, 000(005):43-48.