镁合金被认为是汽车及轨道交通制造中最具应用前景的轻质金属结构材料，但镁合金结构的焊接加工目前还存在较大的难度。由于金属镁本质上具有滑移系相对较少的密排六方晶体结构，且热导率高、线膨胀系数大，因而熔焊形成的铸态焊缝组织粗大，加之焊缝组织中强化相析出在远离非平衡条件下很难有充足的动力学保证，这使得熔焊接头的强度及塑性均比母材金属的低。特别是对于变形镁合金，熔焊接头与母材力学性能匹配问题尤显突出。近年来，国内外的一些学者通过搅拌摩擦焊、等离子弧焊以及真空电子束焊等方法进行研究，这些方法受焊缝凝固时间短、过程远离平衡等影响，很难使焊缝组织细化。已有研究表明，对密排六方结构的金属镁在高温条件下施加一定的塑性变形，使其发生动态回复与再结晶，在细化晶粒的同时还可开通新的滑移系，甚至诱发超塑性机制。同时，研究还表明，铸态镁合金组织遵循Hall-Petch公式，而K值的大小取决于滑移系的多少。这说明镁合金的屈服强度对其晶粒度具有很强的依赖性，动态再结晶所产生的晶粒细化有利于镁合金熔焊接头室温强度的提高，进而达到显著提高强度及塑性的力学改性效果。据此，现有研究者针对Mg-Al-Zn系的AZ31变形镁合金，用钨极氩弧焊获得熔焊接头，然后对熔焊接头区域进行局部热碾压力学改性试验，以期探索实现镁合金熔焊接头强度及塑性可控化的有效途径。
焊态试样焊缝区晶粒在晶界处析出很多片层状和颗粒状的共晶体，削弱了晶界的强度；热碾压焊缝区晶粒得到明显细化，片层状共晶体在热碾压作用下得到一定的破碎，焊缝区发生动态再结晶，生成细小的等轴晶粒。热碾压焊接试样的抗拉强度和伸长率分别可达225MPa和9%-11%，比常规焊接接头的分别提高了15%和35%。焊态试样断口具有典型的沿晶开裂特征，呈现以解理断裂为主的断裂，但解理台阶较小，并产生少量韧窝；而热碾压的断口解理台阶明显减少，可以观察到具有明显方向性的热碾压塑性变形流变线，呈现一定的准解理断裂特征。(欣然)
