由于鎂合金熔化爐具有密度和熔點低 ,熱導率、電導率及熱膨脹系數大 ,化學活性強 ,易氧化且氧化物的熔點高等特點,使鎂合金熔化爐的焊接必須解決以下一系列問題 :

(1) 粗晶

鎂的熔點低 ,熱導率高 ,焊接時需采用大功率的焊接熱源 ,焊縫及近縫區易產生過熱、晶粒長大、結晶偏析等現象 ,降低了接頭性能。

(2) 氧化與蒸發

鎂的氧化性極強 ,易同氧結合 , 在 焊 接 過 程 中 易 形 成 MgO , MgO 熔 點 高(2 500 ℃),密度大 (3. 2 g/cm-3) ,易在焊縫中形成細小片狀固態夾渣 ,不僅嚴重阻礙焊縫成形 ,也降低焊縫性能。鎂在焊接高溫下 ,還易與空氣中的氮化合生成鎂的氮化物 ,氮化鎂夾渣也會導致焊縫金屬的塑性 下 降 , 使 接 頭 性 能 變 壞。鎂 的 沸 點 不 高 ( 1100 ℃),在電弧高溫下很易蒸發。

(3) 薄件的燒穿與塌陷

在焊接薄件時 ,由于鎂合金熔化爐熔點較低 ,而氧化鎂的熔點很高 ,兩者不易熔合 ,焊接操作時難以觀察焊縫的熔化過程。溫度升高 ,熔池的顏色也沒有顯著變化 ,極易產生燒穿和塌陷現象。

(4) 熱應力和裂紋

鎂及鎂合金熔化爐熱膨脹系數較大 ,約為鋼的 2 倍 ,鋁的 1. 2 倍 ,在焊接過程中易引起較大的焊接應力與變形。鎂易與一些合金元素(如 Cu、Al 、Ni 等) 形成低熔點共晶體 (如 Mg - Cu 共晶點溫度為 480 ℃,Mg- Al 共晶點溫度為 430 ℃,Mg-Ni 共晶點溫度為 508 ℃),脆性溫度區間較寬 ,易形成熱裂紋。研究發現 ,當 w (Zn) > 1 %時會提高熱脆性 ,并可能導致焊接裂紋。在鎂中加入 w (Al) ≤10 % ,可細化焊縫晶粒 ,改善焊接性。含少量 Th 的鎂合金熔化爐具有良好的焊接性 ,無裂紋傾向。

(5) 氣孔

焊鎂時易產生氫氣孔 ,氫在鎂中的溶解度也是隨溫度的降低而急劇減小。

(6)鎂及其合金在空氣環境下焊接時易氧化燃燒,熔焊時需用惰性氣體或焊劑保護。