CN101146643A - 镁焊丝 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种表面清洁度优异的镁焊丝以及该镁焊丝的制造方法。本发明的焊丝可以通过对由纯镁或镁基合金构成的诸如挤出材料之类的基础材料进行拉伸、随后对如此获得的拉伸丝的表面进行修整而制得。实施修整操作不仅可以有效地除去在拉伸操作中使用的润滑剂和涂层，并且可以有效地除去在拉伸操作中形成的氧化物。由于这一点，由此获得的焊丝具有优异的表面清洁度。优选的是，可以使用通过清洗操作或通过脱脂处理就能被轻松地除去的油性润滑剂或湿式润滑剂作为在拉伸操作中使用的润滑剂。

Description

镁焊丝
技术领域
本发明涉及一种由纯镁或镁基合金构成的焊丝，以及此类焊丝的制造方法。具体而言，本发明涉及一种既可提供优异的表面清洁度又可提供优异的焊接性的镁焊丝。
背景技术
镁的比重(即，20℃时的密度，单位为g/cm3)为1.74，是用于构造用途的所有金属材料中最轻的金属。此外，镁具有高的导电性和减振特性，因此被期望作为在需要这些特性的多种领域中使用的轻质金属。最近，随着由镁基合金(其主要组分为上文提及的Mg)构成的诸如轧制材料或挤出材料之类的可锻合金的发展，对这种可锻材料进行焊接的需求一直在增加。作为由镁基合金构成的焊丝，已知有在专利文献1中公开的焊丝。该焊丝通过对挤出材料进行拉伸而制成。
专利文献1：
日本专利No.3 592310，0087和0091段。
发明内容
本发明要解决的问题
焊丝必须具有优异的表面清洁度。就这一点而言，当使用模具来拉伸工件或基础材料时，通常为了减小基础材料与模具之间的摩擦阻力，可将润滑剂施加到基础材料的表面上；或者，为了有助于将润滑剂引入模具中，可在基础材料表面形成涂层。通过使用碱性溶液等对这种经过处理的材料或焊丝的表面进行清洗可以在一定程度上确实除去这些润滑剂和涂层，由此，经过处理的材料或焊丝的表面得以被清洗。但是，格外需要注意的是，通过碱清洗难以完全除去由涂层形成处理所形成的涂层。也就是说，人们担心润滑剂或涂层会残留在如此制得的焊丝的表面上。当润滑剂或涂层残留在焊丝的表面上时，其表面清洁度降低，这导致难以进行稳定的焊接操作。
另一方面，关于镁基合金，由于其在室温下通常具有较差的塑性加工特性，因此在多数情况下，在250℃或更高的高温下对镁基合金进行塑性加工。当在如此高的温度下进行拉伸操作时，由于Mg是活性金属，因此会在镁基合金材料的表面上形成氧化物。并且，本发明人发现，镁基合金的焊接性会因为这些氧化物的存在而降低。
鉴于上述的常规情况，本发明的主要目的是提供一种具有优异的表面清洁度和焊接性的镁焊丝。并且，本发明的另一个目的是提供用于制造上述镁焊丝的最佳方法。
解决问题的手段
本发明通过实施表面加工操作来有效地除去存在于金属丝材料(或基础材料)上的润滑剂、氧化物等，从而实现上述目的。也就是说，根据本发明，提供一种镁焊丝，该镁焊丝包含由纯镁或镁基合金构成的基础材料，其中在所述基础材料的表面上进行了修整操作。此外，此类焊丝可通过以下的制造方法进行制造。也就是说，根据本发明的镁焊丝的制造方法包括准备由纯镁或镁基合金构成的基础材料的步骤、对该基础材料进行拉伸的步骤以及对这种经拉伸的材料的表面进行修整的步骤。此外，根据本发明的另一种镁焊丝的制造方法包括准备由纯镁或镁基合金构成的基础材料的步骤、对该基础材料的表面进行修整的步骤以及对具有如此修整的表面的基础材料进行拉伸的步骤。
以下，将给出对本发明的详细说明。
在本发明中，术语“镁”是指由Mg和杂质构成的所谓的纯镁，或者由添加元素、Mg和杂质构成的镁基合金。可以使用至少一种选自(例如)元素Al、Zn、Si、Cu、A g、Y、Zr等中的元素作为添加元素。此外，镁基合金还可以包含多于一种的选自上述元素中的元素。由于本发明的镁焊丝含有这些添加元素，所以其具有优异的强度、伸长度、高温强度和耐腐蚀性等。添加元素的含量优选占总质量的20质量％或更少。当添加元素超过20质量％时，导致在铸造材料时材料发生断裂等状况。作为更具体的包含添加元素的组合物，例如，可以举出以下组合物。
I.一种组合物，其含有0.1质量％至12质量％的Al，其余部分为Mg和杂质。
II.一种组合物，其含有选自A1(0.1质量％至12质量％)以及一种或多种选自由Mn(0.1质量％至2.0质量％)、Zn(0.1质量％至5.0质量％)和Si(0.1质量％至5.0质量％)三种元素组成的组中的元素，其余部分为Mg和杂质。
III.一种组合物，其含有0.1质量％至10质量％的Zn和0.1质量％至2.0质量％的Zr，其余部分为Mg和杂质。
顺便提及，杂质可含有不是有意添加的元素，或者可含有有意添加的元素(添加元素)。
可使用具有属于AZ系合金、AS系合金、AM系合金、ZK系合金等(根据ASTM标记)的常规组合物作为具有上述组成的镁基合金。作为AZ系镁基合金，例如，AZ10、AZ21、AZ31、AZ61和AZ91是可用的；作为AS系镁基合金，例如，AS21和AS41是可用的；作为AM系镁基合金，AM60和AM100是可用的；作为ZK系镁基合金，ZK40和ZK60是可用的。
通过在由纯镁或镁基合金构成的基础材料上进行修整操作和拉伸操作来制造本发明的镁焊丝。作为基础材料，已知这样一种材料，该材料可通过以下过程制造：溶解和铸造纯镁或具有上述组成的镁基合金，随后在如此制得的铸造材料上进行轧制操作或挤出操作。更具体地说，可用的材料有：通过轧制铸造材料而获得的轧制材料、通过挤出此类轧制材料而获得的挤出材料、通过挤出铸造材料而获得的挤出材料以及通过进一步轧制此类挤出材料而获得的轧制材料。可以在公知的条件下实施轧制操作和挤出操作。并且，也可使用在市场上出售的轧制材料或挤出材料。
在本发明中，可使用切削工具或使用整修模来进行修整操作。可以使用公知的切削工具和整修模作为切削工具和整修模。在使用整修模的情况下，即使待修整的基础材料是长的，也可以在该基础材料的整个长度上轻松地进行修整操作。就将通过修整操作而被除去的基础材料的量而言，可以指出加工材料的区域，该区域为从其表面到几十微米至200微米的距离(深度)的部分。由于不管加工材料的直径如何，至少该加工材料从其表面到至多几十微米的深度的区域被除去了，因此可具有这样的效果：可以除去残留在加工材料表面上的润滑剂、涂层和氧化物，从而提高了焊丝的表面清洁度。被除去的基础材料的量越大，润滑剂、涂层和氧化物被除去的就越充分；但是，如果除去的量过大，则焊丝的生产率就会降低。因此，当考虑到生产性时，所除去的量的适当上限可以是基础材料中从其表面到约200μm的深度的区域。这种修整操作可以在实施拉伸操作前进行，或者可以在实施拉伸的过程中(在工序之间)进行，或者可以在实施拉伸操作后进行；并且，修整操作可进行一次或多于一次。例如，既在实施拉伸操作之前进行修整操作也在实施拉伸操作之后进行修整。也就是说，根据本发明，可以对基础材料进行拉伸，从而制得具有既定直径的拉伸丝，随后可以对拉伸丝的表面进行修整；或者，可以对基础材料进行拉伸，从而制得具有既定直径的拉伸丝，对该拉伸丝的表面进行修整，随后进一步拉伸经表面修整的材料，从而制得具有既定直径的拉伸丝；或者，可以对基础材料的表面进行修整，并将对经表面修整的材料进行拉伸，从而提供具有既定直径的拉伸丝。
在本发明中，可使用拉丝模或滚轮拉丝模进行拉丝操作。尤其是，当使用拉丝模进行拉丝操作时，可轻松的制造出直径差值(金属丝同一横截面的最大直径与最小直径的差值)小的金属丝，因此具有优异的尺寸精度。焊丝必须具有优异的表面清洁度和尺寸精度。因此，优选的是，使用拉丝模而非滚轮拉丝模进行拉伸操。此外，由于拉伸操作的实施，可以使得金属丝的结构精细化，从而使得金属丝的强度和韧性也是优异的。为了使金属丝具有所需的尺寸，可以使用以多级方式排布的模具在多于一道的工序中进行上述拉伸操作，所述模具的模孔具有互不相同的尺寸。拉伸操作的条件可为如下所述：即，升至拉伸温度的升温速度为1℃/秒至100℃/秒；拉伸温度为大于或等于50℃至小于或等于200℃(优选为100℃或更高，更优选为150℃或更高)；拉伸度为每道工序大于或等于10％；拉伸速度为大于或等于1m/分钟；拉伸操作后的冷却速度为0.1℃/秒。拉伸温度越高，基础材料的拉伸加工性增强的就越多；例如，对具有高拉伸度的基础材料进行拉伸操作是可行的。此外，当在多于一道的工序中进行拉伸操作时，可以每进行一道工序或在每进行两道或两道以上的工序(例如，每两道或每三道工序)进行中间热处理，从而恢复由拉伸操作造成的拉伸丝的变形，并且有助于再结晶晶粒的细化。中间热处理可在以下条件下进行：即，加热温度为大于或等于100℃至小于或等于400℃(优选为150℃或更高)；保持时间为约5分钟至20分钟。或者，可在室温下对基础材料进行拉伸，来取代热处理。当在室温下对基础材料进行拉伸时，优选以这样的方式进行：降低每道工序的拉伸度(尽管拉伸度取决于合金的组成，但其通常为15％或更少，优选为10％或更少)；或者，首先，可在基础材料被拉伸前对该基础材料进行预热处理，从而细化基础材料晶体，由此增强基础材料的拉伸加工性，随后，可对基础材料进行拉伸。以下条件可以作为用于在拉伸操作前进行预热处理的条件。即，加热温度为大于或等于200℃至小于或等于450℃(优选为大于或等于250℃至小于或等于400℃)；保持时间为约15分钟至60分钟。此外，作为在室温下实施拉伸操作的条件可包括拉伸速度：1m/分钟或更高。
优选的是，使用润滑剂实施上述拉伸操作。润滑剂可以是主要包含金属皂的干式润滑剂，或者可以是主要包含动物油、植物油或矿物油的油性润滑剂，或者是由分散且乳化于水中的油性润滑剂制成的湿式润滑剂。当使用干式润滑剂时，为了便于将润滑剂引入模具中，可以预先在待拉伸的基础材料的表面上进行薄膜涂敷处理。当使用润滑剂对基础材料实施拉伸操作时，在拉伸操作结束之后，应该对拉伸丝的表面进行清洗处理(例如，碱清洗操作或脱脂处理)，从而尽可能地除去所述表面上的润滑剂和涂层。可通过脱脂处理轻松地除去油性润滑剂和湿式润滑剂。因此，当考虑到拉伸丝的表面清洁度的增强程度时，优选的是，至少可以使用油性润滑剂或湿式润滑剂进行最终的拉伸操作(在最后的工序中)；并且，也可以在拉伸操作的所有工序中都使用油性润滑剂或湿式润滑剂。或者，可以将使用干式润滑剂的拉伸操作与使用油性润滑剂或湿式润滑剂的拉伸操作结合起来实施。例如，还可以以这样的方式使用不同种类的润滑剂来进行拉伸操作，所述方式为在处于早期阶段的工序中使用干式润滑剂，而在处于后期阶段的工序中使用湿式润滑剂或油性润滑剂。在上述润滑剂中，油性润滑剂是最优选的，这是因为其不含有可与Mg反应的水。
如上所述，根据本发明，拉伸操作和修整操作的加工顺序并不重要。当首先实施拉伸操作、最后实施修整操作时，即在对通过拉伸基础材料而制得的拉伸丝进行修整操作时，不仅可以通过修整操作充分除去在拉伸步骤中使用的润滑剂和涂层，而且可以通过修整操作有效地除去在拉伸步骤中在基础材料的表面上产生的氧化物。此外，由于在修整处理前或修整处理后进行清洗处理或脱脂处理，因此可以更彻底地除去润滑剂等。所以，也可以使用湿式润滑剂、干式润滑剂和油性润滑剂中的任何一种来进行在修整操作前实施的拉伸操作。根据上述制造方法得到的本发明的镁焊丝可以提供表面清洁度特别优异的焊丝。
如上所述，通过在拉伸操作后进行修整操作，可以得到表面清洁度优异的焊丝。但是，当待修整的拉伸丝为长状时，人们担心整修模被磨损，并且拉伸丝的直径可发生改变。如上所述，焊丝不但必须具有优异的表面清洁度，而且必须具有优异的尺寸精度。考虑到这一点，在拉伸丝的表面上进行修整操作之后，为了调整经表面修整的金属丝的尺寸，还可以仅在一道工序中对经过修整的材料表面进行进一步的拉伸操作。在为了达到所述的尺寸调整的目的而进行的拉伸操作之后，为了可以通过清洗处理或脱脂处理而轻松彻底地除去润滑剂，优选的是可以使用油性润滑剂或湿式润滑剂进行所述的拉伸操作。此外，由于在修整操作后所实施的拉伸操作的目的在于调整经修整的材料的尺寸，因此拉伸加工度可以较小，例如，可为3％至10％的数量级。这样，由于拉伸加工度如此低，使得可以(甚至)在室温下对经修整的材料进行充分的拉伸。取决于镁基合金的组成，拉伸加工度甚至在室温下也可升至约15％。与温拔加工或热拔加工(其中拉伸操作是在加热基础材料的同时进行的)相比，在冷拔加工(其中拉伸操作是在室温下进行的)的情况下，可以降低因加热而使得氧化物在拉伸丝的表面上重新生成的可能性。当在加热状态下进行拉伸操作时，优选将拉伸加工温度设定得尽可能的低，例如，约50℃至150℃。并且，通过在拉伸操作后进行清洗处理或脱脂处理，可以轻松地得到既具有优异的表面清洁度又具有优异的尺寸精度的焊丝。
在通过在实施最终的拉伸操作之后进行修整操作的上述方法来获得本发明的焊丝的情况下，以及在通过在实施修整操作后为了进行尺寸调整而在一道工序中进行拉伸操作的上述方法来获得本发明的焊丝的情况下，由于焊丝的表面侧大部分都得到加工，焊丝的表面侧的硬度比其中心部分侧的硬度要高。具体而言，加工材料距其表面50μm深的位置处的维氏硬度比同一加工材料中心部分的维氏硬度高10或更多。在这种情况下，本发明的焊丝成为这样一种加工材料，该加工材料的表面由于在最终步骤中进行了的修整操作而硬化。
另一方面，如上所述，修整操作可在拉伸操作之后进行，但是也可以在拉伸操作之前或在拉伸操作的过程中进行。例如，首先可以在基础材料(例如，挤出材料或轧制材料)的表面上进行修整操作，随后，可以在这种经过表面修整的材料上进行拉伸操作。或者，在对基础材料(例如，挤出材料或轧制材料)进行一定程度的拉伸操作后，可以在这种拉伸材料的表面上进行修整操作，并且可以在多于一道的工序中对经过表面修整的材料进一步实施另一拉伸操作。由于对实施拉伸操作之前的基础材料(挤出材料或轧制材料)的表面进行了修整操作，因此可以有效地除去在通过轧制或挤出加工来制造基础材料时可能形成的氧化物。此外，由于在对拉伸丝进行拉伸的同时对其表面进行了修整操作，因此可以有效地除去从拉伸操作到修整操作过程中形成的氧化物以及在拉伸操作中使用的润滑剂。当在拉伸操作过程中进行修整操作时，以及当在拉伸操作之前进行修整操作时，尤其是在实施最终的拉伸操作之后进行修整操作时，进行清洗处理或脱脂操作，从而使加工材料的表面得到清洁。此外，为了可以通过清洗处理或脱脂处理轻松且完全地除去润滑剂等，优选的是，可以使用油性润滑剂或湿式润滑剂以进行最终的拉伸操作。
关于修整操作，当在基础材料的直径处于较大阶段而对该基础材料进行修整操作时，基础材料的移除量比率相应较小，从而可使产量较高。但是，当在基础材料被修整后在多于一道的工序中拉伸该基础材料时，润滑剂、涂层和氧化物容易残留在拉伸材料的表面上。具体而言，当为了提高基础材料的拉伸加工度而以对该基础材料进行加热的方式对基础材料进行拉伸操作时，或是当为了提高基础材料的拉伸加工度而对该基础材料进行中间热处理或预热处理时，所形成的氧化物的量增加。因此，在实施了修整操作之后在多于一道的工序中进行拉伸操作时，优选的是可在尽可能低的温度(室温至约150℃)下进行。或者，如上所述，当以将加工材料加热至50℃或更高的方式进行拉伸操作、由此提高了拉伸加工度时，除了在拉伸操作之前或拉伸操作的过程中进行修整操作外，也可以在实施拉伸操作之后适当地进行进一步的修整操作。具体而言，如上所述，当在实施了最终的拉伸操作之后进行修整操作时，可以通过该修整操作充分地除去在拉丝操作过程中形成的氧化物以及在拉伸操作过程中使用的润滑剂。通过以所述的方式多次实施修整操作，可得到既具有优异的表面清洁度又具有尺寸精度的焊丝。
本发明的焊丝优选具有圆形截面。此外，焊丝的直径优选可以为约0.8mm至4.0mm。
发明的效果
在根据本发明的镁焊丝中，在拉丝操作中使用的润滑剂和涂层以及在拉丝操作中形成的氧化物可通过修整操作而被有效地除去；因此，本发明的镁焊丝具有优异的表面清洁度。由此，当使用本发明的镁焊丝时，可以实现稳定的焊接操作。此外，由于本发明的镁焊丝还具有优异的尺寸精度，因此其可以完全适用于具有卷绕辊的自动焊机。
实施本发明的最佳方式
现在，以下将给出对本发明实施方式的描述。
(测试例1)
准备由与AZ31相当的合金(包含3.0质量％的Al、1.0质量％的Zn和0.15质量％的Mn，并且Mg和杂质作为其余成分；根据化学分析法对该组合物进行检测)构成的挤出材料，其直径为4.0mm。在以下条件下对该挤出材料进行拉伸操作，从而制得直径为2.0mm的焊丝。在将拉模以多级方式排布时使用这种拉模在多余一道的工序中进行拉伸操作(对经挤出的基础材料进行拉伸)。此外，使用干式润滑剂或油性润滑剂进行所述的拉伸操作。使用金属皂作为干式润滑剂，并在经挤出的基础材料的表面上进行涂层形成处理。使用矿物油作为油性润滑剂。此外，每2道至3道工序就对所述的经挤出的基础材料适当地进行大约一次至三次的中间热处理。
样品(a)：使用干式润滑剂对基础材料实施拉丝操作(拉伸加工温度：100℃至150℃；拉伸加工度：每道工序10％至20％；升至拉伸加工温度的升温速度：约1℃/秒；拉伸速度：10m/分钟至20m/分钟)，从而将其直径φ拉至2.2mm，并在所制得的拉伸丝的表面上进行修整操作，从而将该拉伸丝的直径φ减至2.0mm。在修整操作后，使用有机溶剂对经过表面修整的材料进行脱脂处理。
样品(b)：使用油性润滑剂对基础材料实施拉伸操作(拉伸加工温度：100℃至150℃；拉伸加工度：每道工序10％至20％；升至拉伸加工温度的升温速度：约1℃/秒；拉伸速度：10m/分钟至20m/分钟)，从而将其直径拉至2.2mm，并在所制得的拉伸丝的表面上进行修整操作，从而将该拉伸丝的直径φ减至2.0mm。在修整操作后，使用有机溶剂对经过表面修整的材料进行脱脂处理。
样品(c)：使用干式润滑剂对基础材料实施拉伸操作，直至其直径减至2.3mm，并且在所制得的拉伸丝的表面上进行修整操作，从而使其直径φ为2.1mm，使用油性润滑剂在一道工序中对所得的经过表面修整的材料进行拉伸操作(拉伸加工温度：室温；拉伸加工度：9％)，从而使其直径φ为2.0mm。直至基础材料的直径φ减至2.3mm时所实施的拉伸操作条件与样品(a)的相似。在使用油性润滑剂实施拉伸操作之后，使用有机溶剂对所述的加工材料进行脱脂处理。
样品(d)：使用干式润滑剂对基础材料实施拉伸操作，直至其直径减至2.0mm，在拉伸操作之后，对所制得的拉伸丝的表面进行碱清洗，并还使用有机溶剂对经过碱清洗的金属丝的表面进行脱脂处理。对样品(d)所实施的拉伸操作的条件与样品(a)的实施条件相同。
样品(e)：使用油性润滑剂对基础材料实施拉伸操作，直至其直径φ减至2.0mm，在拉伸操作之后，对所制得的拉伸丝的表面进行碱清洗，并还使用有机溶剂对经过碱清洗的金属丝的表面进行脱脂处理。对样品(e)所实施的拉伸操作的条件与样品(b)的实施条件相同。
样品(f)：使用干式润滑剂对基础材料实施拉伸操作，直至其直径φ减至2.0mm，在拉伸操作之后，不实施清洗操作，而只是使用有机溶剂对所制得的拉伸丝的表面进行脱脂处理。对样品(f)所实施的拉伸操作的条件与样品(a)的实施条件相同。
样品(g)：使用油性润滑剂对基础材料实施拉伸操作，直至其直径φ减至2.0mm，在拉伸操作之后，不实施清洗操作，而只是使用有机溶剂对所制得的拉伸丝的表面进行脱脂处理。对样品(g)所实施的拉伸操作的条件与样品(b)的实施条件相同。
样品(h)：对挤出材料的表面进行修整处理，从而将其直径φ减至3.8mm，并使用油性润滑剂对所制得的经过表面修整的材料实施拉伸操作，直至该经表面修整的材料的直径φ减至2.0mm。对样品(h)所实施的拉伸操作的条件与样品(b)的实施条件相同。在拉伸操作之后，使用有机溶剂对所制得的加工材料进行脱脂处理。
样品(i)：使用干式润滑剂对挤出材料进行拉伸操作，直至其直径φ减至3.0mm；对所制得的拉伸丝实施修整操作，从而使其直径φ为2.8mm；并使用油性润滑剂对所制得的经过表面修整的材料的表面实施另一次拉伸操作，直至其直径φ减至2.0mm。使用干式润滑剂的拉伸操作的条件与样品(a)的相同，而使用油性润滑剂的拉伸操作的条件与样品(b)的相同。在使用油性润滑剂实施了拉伸操作之后，使用有机溶剂对所制得的加工材料的表面进行脱脂处理。
样品(j)：对挤出材料的表面实施修整处理，直至其直径φ减至3.8 mm；随后使用干式润滑剂对所制得的经过表面修整的材料实施拉伸操作，直至其直径φ减至2.2mm；并对所制得的拉伸丝的表面实施另一次修整处理，从而将其直径φ减至2.0mm。对样品(j)所实施的拉丝操作的条件与样品(a)的实施条件相同。在修整操作之后，使用有机溶剂对所制得的加工材料的表面进行脱脂处理。
对如此获得的焊丝进行焊接测试，以评价其焊接性。在该测试中，测量出采用对接焊接方法形成的接合效率，并根据该测得的接合效率对焊丝的焊接性做出定量评价。具体而言，准备多个管子，每个管子均由AZ31合金构成，并且其外径为25mm、厚为1.5mm、拉伸强度(TS)＝265MPa；通过TIG焊接方法用上述焊丝(a)至(j)将所述的管子焊接在一起；对如此制得的经过焊接的管子进行拉伸试验，从而得到接合效率(％)＝(焊接后管子的TS)/(焊接前管子的TS)。在本测试中，堆焊层的厚度统一为φ28mm。此外，准备五个管子(n＝5)作为焊接管，并使用这五个管子的平均TS得到焊接后管子的TS。结果示于表1中。接合效率越高，焊接性就越优异。此外，在上述获得的焊丝(a)至(j)中的每根焊丝的各横截面中，测量出焊丝中距其表面50μm深的位置处的维氏硬度(HV)(表面硬度)以及其中心部分的维氏硬度(HV)(中心硬度)，并发现了这二者之间的差异。所得结果也示于表1中。顺便提及，在表1中，术语“(干式)”表示使用干式润滑剂进行拉伸操作，而“(油性)”代表使用油性润滑剂进行拉伸操作。
表1
样品 步骤 表面硬度(HV) 中心硬度(HV) 表面硬度-中心硬度(HV) 接合效率(％)
a 拉伸操作(干式)→修整操作 91 73 18 92.2
b 拉伸操作(油性)→修整操作 90 74 16 94.0
c 拉伸操作(干式)→修整操作→修整操作(油性) 95 81 14 90.1
d 拉伸操作(干式)→碱清洗操作 80 75 5 65.4
e 拉伸操作(油性)→碱清洗操作 79 73 6 71.8
f 拉伸操作(干式) 81 74 7 53.9
g 拉伸操作(油性) 80 75 5 69.2
h 修整操作→拉伸操作(油性) 81 74 7 88.7
i 拉伸操作(干式)→修整操作→拉伸(油性) 83 73 10 89.9
j 修整操作→拉伸操作(干式)→修整操作 92 72 20 93.2
如表1所示，与其上未进行修整操作的样品相比，其上进行了修整操作的样品(a)、(b)、(c)、(h)、(i)和(j)显示出较高的接合效率。具体而言，样品(a)、(b)和(j)(在实施了拉伸操作之后对其进行修整操作)以及样品(c)(在实施了修整操作之后仅在一道工序中对其进行拉伸操作)分别具有大于或等于90％的接合效率，也就是说它们具有优异的接合效率。此外，表1所示的结果表明使用油性润滑剂对其进行拉伸操作的样品比使用干式润滑剂对其进行拉伸操作的样品具有更优异的焊接性。例如，在样品(c)的情况中，尽管在实施修整操作之后在一道工序中进行拉伸操作，但是，由于该拉伸操作是使用油性润滑剂的加工操作，所以通过在拉伸操作之后实施脱脂处理可以轻松地清洗如此制得的拉伸丝的表面，这可以提供高度的焊接性。此外，在样品(a)、(b)和(j)(在实施了拉伸操作之后对其进行修整操作)以及样品(c)(在实施了修整操作之后仅在一道工序中对其进行拉伸操作)中，其表面侧的硬度(表面硬度)与其中心部分的硬度(中心硬度)之间的差异较大(即，为10或更大)。这表示这些样品的表面被硬化。
另一方面，没有对其进行修整操作、只是使用干式润滑剂对其进行拉伸操作的样品(d)和(f)中，其焊接性差，并且接合效率低。造成这种结果的原因似乎是由残留在样品表面上的物质(例如，由涂层形成处理而形成的涂层以及在拉伸操作中使用的润滑剂)所导致的不利影响。此外，表1所示的结果表明，即使在除了脱脂操作以外还实施了碱清洗操作时，也不能完全除去涂层和润滑剂。至于样品(e)和(g)，由于使用了油性润滑剂来实施拉伸操作，所以这些样品几乎不受残留的涂层和润滑剂影响，由此它们比上述样品(d)和(f)具有更好的焊接性；但是，它们似乎受到氧化物等的不利影响，这些氧化物等是从上述样品为挤出材料的阶段开始就存在的，由此降低了样品的焊接性。
上述测试例1显示，当制造镁焊丝时，进行修整操作在提高该焊丝的焊接性方面是非常有效的。
(测试例2)
准备挤出材料(直径φ4.0mm)，该挤出材料与在测试例1中使用的由AZ31等同合金构成的挤出材料相同；在与样品(a)、(b)和(c)相同的制造条件下制得每根直径φ均为1.2mm的焊丝(通过修整操作除去的量：在拉伸丝的横截面中，由拉伸丝表面延伸至距拉伸丝表面0.1mm深的位置处的拉伸丝的区域)，并使用MIG自动焊接机进行焊接。由该测试结果发现，当进行供给焊丝等操作时，这些焊丝一点都没有发生问题，因此当使用这些焊丝时，可以进行稳定的焊接。所以可以证实，其上经修整操作的焊丝也可以使用自动焊接机。
(测试例3)
准备挤出材料(直径φ为4.0mm)，该挤出材料具有与在上述测试1中使用的镁基合金不同的组成，并且在与样品(a)和(c)相同的制造条件下制得焊丝。本测试例的挤出材料的组成如下：
(组成)
纯镁等同材料：由Mg(大于或等于99.9质量％)和杂质构成。
AM60合金等同材料：由镁基合金构成，该镁基合金含有6.1质量％的Al、0.44质量％的Mn，其余含量为Mg和杂质。
AZ6 1等同材料：由镁基合金构成，该镁基合金含有6.4质量％的Al、1.0质量％的Zn、0.28质量％的Mn，其余含量为Mg和杂质。
ZK60合金等同材料：由镁基合金构成，该镁基合金含有5.5质量％的Zn、0.45质量％的Zr，其余含量为Mg和杂质。
使用如此制得的焊丝按照与测试例1相同的方法进行焊接测试，并根据测得的接合效率对焊丝的焊接性做出评价。测试结果显示，在所述的具有不同组成的焊丝中，其接合效率为90％或更高，因此具有优异的焊接性。此外，与测试例1相同，在每根焊丝的横截面中，发现其表面硬度与中心硬度之间具有差异。在所有这些焊丝中，这种差异为10或更高，因此这些焊丝的表面被硬化。
虽然至此已经参照本发明的具体实施方案对本发明进行了详细描述，但是显而易见的是，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神实质和范围的情况下对本发明进行各种改变和修改。
本申请基于2005年5月22日提交的日本专利申请(专利申请No.2005-082293)，且其内容以引用方式并入本文。
工业实用性
本发明的焊丝可适用于将由镁合金构成的各部件焊接在一起。具体而言，本发明的焊丝具有优异的表面清洁度和尺寸精度，所以足可以应用于自动焊接机中，并可以进行稳定的焊接。此外，本发明的焊丝的制造方法可适用于制造上述具有优异焊接性的焊丝。

Claims (7)

1.一种镁焊丝，该镁焊丝包含：
由纯镁或镁基合金构成的金属丝，其中
在所述金属丝的表面上进行了修整操作。
2.权利要求1中所述的镁焊丝，其中
在所述的由纯镁或镁基合金构成的金属丝中，在距该金属丝表面50μm深处的部分的维氏硬度比该金属丝的中心部分的维氏硬度高10或更多。
3.一种制造镁焊丝的方法，该方法包括：
准备由纯镁或镁基合金构成的基础材料的步骤，
对所述基础材料进行拉伸的步骤，以及
对所述拉伸丝的表面进行修整的步骤。
4.权利要求3中所述的镁焊丝的制造方法，其中
在所述基础材料被修整后，在一道工序中对所述的经表面修整的基础材料进行进一步拉伸。
5.权利要求3中所述的镁焊丝的制造方法，其中
在所述基础材料被修整后，在多于一道的工序中对所述的经表面修整的基础材料进行进一步拉伸。
6.一种制造镁焊丝的方法，该方法包括：
准备由纯镁或镁基合金构成的基础材料的步骤，
对所述基础材料的表面进行修整的步骤，以及
对所述的经表面修整的基础材料进行拉伸的步骤。
7.权利要求3至6中任意一项所述的镁焊丝的制造方法，其中在最后的工序中拉伸操作是使用油性润滑剂进行的。
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