[发明专利]一种提高MB5镁合金氩弧焊接接头耐海水腐蚀性能的方法

说明书

技术领域：

本发明属于提高金属焊接接头防海水腐蚀技术领域，具体涉及一种提高MB5镁合金氩弧焊接接头耐海水腐蚀性能的方法。

背景技术：

海洋的战略地位越来越受到世界的重视，海洋研究和海洋探测的深度增加对耐压壳体指标要求越来越高。为了满足总体指标的不断提高，除了降低系统重量外，还必须降低壳体重量，同时壳体也是系统的装载体、换热功能件、总体的连接接口，除满足耐压要求外，还要满足系统众多功能需求。

像潜艇、鱼雷、水雷等水下航行器一样，壳体的材料除考虑其强度外，还必须具有良好的焊接性和耐腐蚀性能，选择适当的材料以使结构重量为最轻。

镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，是一种能够满足各种行业需求、发展前景可观的轻质材料，与铝和钢等其他材料相比，具有密度小、比强度高、比刚度高，阻尼性、切削加工性、导热性好，电磁屏蔽能力强，加工焊接和阻尼性能好以及尺寸稳定、价格低廉、可回收利用等优点，被誉为“21世纪绿色工程材料”，在机械制造、汽车制造、航空航天、航海、电子、军事、通讯、光学仪器和计算机等领域具有广阔的应用前景。

海水中的装备对轻金属镁合金应用日趋迫切，尤其对结构减重、提高航行速度和减少能耗等方面有重要作用。海水中的装备需要长期浸泡于海水中，要求壳体耐海水腐蚀性能良好。

与镁合金耐海水腐蚀性能相比，镁合金氩弧焊接接头耐海水腐蚀性能更差。因此，镁合金焊接结构的应用与开发，不仅需要解决镁合金的耐腐蚀问题，而且焊接接头耐腐蚀问题更是迫切需要解决的关键技术。为了改善镁合金的耐腐蚀性能，现采用的方法有化学转化法、阳极氧化法、有机涂装法和金属镀层保护法等表面处理方法。但镁合金焊接接头耐腐蚀性能的研究报道甚少。目前，在应用技术上还是难点。

发明内容：

本发明的目的是提供一种新技术方案，可有效地提高MB5镁合金焊接接头的耐海水腐蚀性能。

本发明是这样实现的：本发明特征是一种采用对MB5镁合金焊接接头进行深冷处理的方法，具体操作步骤是：①将经过氩弧焊接的MB5镁合金焊接接头在300℃～350℃回火1小时；②将回火后的焊接接头放入到由深冷处理系统控制下的深冷处理装置中；③以5℃～7℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-130℃～-160℃；④保温3～4小时；⑤切断电源，关闭冷源，打开装置，让焊接件在深冷处理装置中自然升温到室温；⑥再以5℃～7℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-130℃～-160℃；⑦保温3～4小时；⑧切断电源，关闭冷源，打开装置，让焊接件在深冷处理装置中自然升温到室温。

本发明的优点及积极效果有：①对MB5镁合金焊接接头经过深冷处理后，其接头的耐海水腐蚀性能可提高10％～19％，而且内部组织晶粒度得到了细化和均匀化；②采用的冷源是液氮。液氮是制氧工业的副产品，来源广，容易运输和储存，化学性能稳定、无毒、无污染，不腐蚀工件，价格低廉，不仅成本低，而且有利于环保；③操作简单。

具体实施方式：

1.以经过自动氩弧焊接的MB5镁合金工件为例，操作步骤为下：

①将经过自动氩弧焊接的MB5镁合金焊接接头在320℃下回火1小时；

②将回火后的焊接接头放入到以液氮为冷源并由计算机控制的DWS-2188深冷强化处理装置中；

③以5℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-130℃；

④保温3.5小时；

⑤切断电源，关闭冷源，打开装置，让焊接件在深冷处理装置中自然升温到室温；

⑥再以5℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-130℃；

⑦保温3.5小时；

⑧切断电源，关闭冷源，打开装置，让焊接件在空气中达到室温。

经上述步骤深冷处理前后，MB5镁合金焊接接头耐海水腐蚀性能提高了15％。

2.以经过手工氩弧焊接的MB5镁合金工件为例，操作步骤为下：

①将经过自动氩弧焊接的MB5镁合金焊接接头在320℃下回火1小时；

②将回火后的焊接接头放入到以液氮为冷源并由计算机控制的DWS-2188深冷强化处理装置中；

③以6℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-140℃；

④保温4小时；

⑤切断电源，关闭冷源，打开装置，让焊接件在空气中达到室温；

⑥再以6℃/min的降温速率将深冷处理装置中的温度从室温下降到-140℃；

⑦保温4小时；

⑧切断电源，关闭冷源，打开装置，让焊接件在空气中达到室温。

经上述步骤深冷处理前后，MB5镁合金焊接接头耐海水腐蚀性能提高了18％。