吴国华， 张国庆， 童鑫， 张亮， 丁文江

（上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心与金属基复合材料国家重点实验室，上海200240）

镁合金具有较高的比强度和比刚度，导热性和消震性优良，且切削加工的性能优良，但是镁合金的绝对强度不高，特别是耐热性能不佳，限制了其在工业上的进一步应用[1-4]。 而部分稀土元素在镁中具有较大固溶度，能够产生良好的固溶强化效果；且其固溶度随温度变化显著， 为时效强化提供了有利条件，可以析出热稳定性较高的弥散相粒子[5-7]。 因此向镁合金中加入稀土元素能够大幅提高合金的室温及高温强度、抗蠕变性能及耐热耐蚀性能。 目前开发出的铸造 Mg-10Gd-3Y-0.5Zr 在200 ℃下极限抗拉强度达350 MPa，125 ℃下可达368 MPa[8-9]。目前镁稀土合金已被应用在交通运输、 航空航天、国防军工等领域，如发动机机匣、导弹舱体、导弹机翼、卫星支架等多种航空航天部件，减重效果可达20%～30%， 大幅降低航空航天飞行器的发射成本，提高其机动能力[10-11]。

随着镁稀土合金应用领域的拓展，对大型复杂结构件的需求将愈加强烈。而通过使用焊接工艺，可将小型、简单的铸件进行连接，进而获得结构复杂程度较高的镁稀土合金构件。 此外，焊接工艺在镁稀土合金部件的缺陷修复上有独特的技术优势。 因此，研究镁稀土合金焊接工艺具有较大的科学和工程应用价值。

1 镁稀土合金可焊性

1.1 常规镁合金焊接缺陷

镁合金的化学活泼性强，熔点较低并且热导率和热膨胀系数较大，因此镁合金在焊接过程中容易形成气孔、热裂纹、夹杂、变形等焊接缺陷。……