CN103600179A

CN103600179A - 一种有效降低铝合金tig焊气孔率的新型除气剂

Info

Publication number: CN103600179A
Application number: CN201310566462.5A
Authority: CN
Inventors: 曲文卿; 牟国倩; 姚君山; 庄鸿寿; 尹玉环
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-02-26

Abstract

本发明公开了一种有效降低铝合金TIG焊气孔率的新型除气剂，其特征是所述除气剂由LiF、NaF、AlF₃、KAlF₄、K₃AlF₆等其中的任何一种和多种化合物的组合，氟化物的颗粒度均小于10μm。焊前用无水乙醇混合均匀后喷涂在铝合金表面待焊部位，然后进行常规TIG焊，可以获得低气孔缺陷率（甚至无气孔缺陷）的接头。所述除气剂具有良好地去除铝合金焊接气孔的作用，焊缝中气孔缺陷率与交流焊接接头相比下降90%。

Description

一种有效降低铝合金TIG焊气孔率的新型除气剂

技术领域

本发明属于焊接领域，涉及一种新型焊剂。具体是指一种能够有效降低铝合金TIG焊过程中产生气孔缺陷概率的新型除气剂，其过程是：焊前首先采用无水乙醇将除气剂混合均匀，喷涂在铝合金表面待焊部位，然后采用常规的交流TIG焊方法焊接铝合金，焊缝中气孔产生概率下降90%以上。

背景技术

气孔是铝合金焊接的痼疾，尤其是对于航空航天领域中的重要铝合金焊接构件，TIG焊接过程中焊接气孔非常难以控制，而焊接气孔的存在严重影响了结构的致密度、承载能力和寿命等。控制TIG焊接过程中焊接气孔的产生，成为高性能铝合金焊接构件制造的关键质量问题。

为了改善焊接气孔的产生，国内外发展了方波交流TIG焊、变极性TIG焊，它们在一定程度上可以减少焊接气孔的产生。变极性等离子焊技术在特殊的苛刻的工艺条件下实现穿孔效应，可以有效地控制焊接气孔；但是对于应用最为广泛的TIG焊方法来说，焊接气孔非常难以控制。近年来国内对还发展了一种铝合金活性TIG焊技术，主要研究方向是提高铝合金的焊接熔深，没有讨论解决铝合金TIG焊过程气孔产生的问题。

为此本发明提出一种有效降低铝合金TIG焊气孔率的新型除气剂，焊接前采用无水乙醇混合均匀后喷涂在铝合金表面待焊部位，然后进行常规TIG焊，焊接接头中气孔缺陷率大大下降，与传统TIG焊相比降低90%以上，甚至可以获得无气孔缺陷的接头。此外该新型除气剂价格便宜，经济性好。

发明内容

本发明是提供一种有效降低铝合金TIG焊气孔率的新型除气剂。焊接前采用无水乙醇混合均匀后喷涂在铝合金表面待焊部位，然后进行常规TIG焊，可以实现焊缝中低气孔缺陷率（甚至无气孔缺陷）的接头。

本发明提出的除气剂由LiF、NaF、AlF₃、KAlF₄、K₃AlF₆等其中的任何一种和多种化合物的组合，氟化物的颗粒度均小于10μm。

一种是以LiF为基，添加NaF、AlF₃等化合物，其中LiF的含量为40～80%（重量百分比），NaF的含量为10～20%，AlF₃的含量为10～40%。

一种是以LiF为基，添加KAlF₄、K₃AlF₆，其中LiF的含量为40～80%（重量百分比），KAlF₄的含量为10～40%，K₃AlF₆的含量为10～20%。

一种是以AlF₃为基，添加LiF、NaF、KAlF₄等氟化物，其中AlF₃的含量为40～70%（重量百分比），LiF的含量为10～20%，NaF的含量为10～20%，KAlF₄的含量为10～20%。

一种是以NaF为基，添加LiF、AlF₃、K₃AlF₆等氟化物，其中NaF的含量为30～60%（重量百分比），LiF的含量为10～20%，AlF₃的含量为20～30%，K₃AlF₆的含量为10～20%。

本发明的优点在于：1、有效地降低铝合金焊接气孔率，甚至可以获得无气孔的接头；2材料价格便宜，经济性好。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种有效降低铝合金TIG焊气孔率的新型除气剂，其特征在于：所述除气剂是由LiF、NaF、AlF₃、KAlF₄、K₃AlF₆等其中任何一种和多种化合物的组合，氟化物颗粒度均小于10μm。焊前用无水乙醇混合均匀后喷涂在铝合金表面待焊部位，然后进行常规TIG焊，可以获得低气孔缺陷率（甚至无气孔缺陷）的接头。

实施例1：厚度为4mm的2219铝合金的交流焊接

按配比称重LiF、NaF、AlF₃、KAlF₄、K₃AlF₆，氟化物的颗粒度均小于10μm，混合均匀，用无水乙醇调合成溶液。焊接前对2219铝合金表面进行清洗，然后用毛刷均匀地刷涂在化学清洗过的2219铝合金对接待焊表面，然后采用常规TIG焊方法进行对接焊，焊接参数如下：焊丝材料2319，直径1.2mm，焊接电流280A，氩气流量15L/min，焊接速度140mm/min，送丝速度1200mm/min，焊接不开坡口。焊接结束后进行缺陷检测。2219铝合金焊缝长度为400mm，采用常规TIG焊工艺获得的焊缝中气孔个数为50个，最大气孔直径为1.0mm。

除气剂具体配比成分和焊缝中气孔数见下表：

实施例2：厚度为4mm的6082铝合金的交流焊接

按配比称重LiF、NaF、AlF₃、KAlF₄、K₃AlF₆，氟化物的颗粒度均小于10μm，混合均匀，用无水乙醇调合成溶液。焊接前对6082铝合金表面进行清洗，然后用毛刷均匀地刷涂在化学清洗过的6082铝合金对接待焊表面，然后采用常规TIG焊方法进行对接焊，焊接参数如下：焊丝材料4043，直径1.2mm，焊接电流280A，氩气流量15L/min，焊接速度140mm/min，送丝速度1200mm/min，焊接不开坡口。焊接结束后进行缺陷检测。6082铝合金焊缝长度为400mm，采用常规TIG焊工艺获得的焊缝中气孔个数为35个，最大气孔直径为0.8mm。

除气剂具体配比成分和焊缝中气孔数见下表：

实施例3：厚度为4mm的LF6铝合金的交流焊接

按配比称重LiF、NaF、AlF₃、KAlF₄、K₃AlF₆，氟化物的颗粒度均小于10μm，混合均匀，用无水乙醇调合成溶液。焊接前对LF6铝合金表面进行清洗，然后用毛刷均匀地刷涂在化学清洗过的LF6铝合金对接待焊表面，然后采用常规TIG焊方法进行对接焊，焊接参数如下：焊丝材料5356，直径1.2mm，焊接电流280A，氩气流量15L/min，焊接速度140mm/min，送丝速度1200mm/min，焊接不开坡口。焊接结束后进行缺陷检测。LF6铝合金焊缝长度为400mm，采用常规TIG焊工艺获得的焊缝中气孔个数为58个，最大气孔直径为1.2mm。

除气剂具体配比成分和焊缝中气孔数见下表：

Claims

1.一种有效降低铝合金TIG焊气孔率的新型除气剂，其特征在于：所述除气剂是由LiF、NaF、AlF₃、KAlF₄、K₃AlF₆等其中任何一种和多种化合物的组合，氟化物颗粒度均小于10μm。

2.根据权利要求1所述的一种有效降低铝合金TIG焊气孔率的新型除气剂，其特征在于：所述除气剂采用无水乙醇混合均匀后，在焊前喷涂在铝合金表面待焊部位，然后进行常规的交流TIG焊接。

3.根据权利要求1所述的除气剂，一种是以LiF为基，添加NaF、AlF₃等化合物，其中LiF的含量为40～80%（重量百分比），NaF的含量为10～20%，AlF₃的含量为10～40%。

4.根据权利要求1所述的除气剂，一种是以LiF为基，添加KAlF₄、K₃AlF₆，其中LiF的含量为40～80%（重量百分比），KAlF₄的含量为10～40%，K₃AlF₆的含量为10～20%。

5.根据权利要求1所述的除气剂，一种是以AlF₃为基，添加LiF、NaF、KAlF₄等氟化物，其中AlF₃的含量为40～70%（重量百分比），LiF的含量为10～20%，NaF的含量为10～20%，KAlF₄的含量为10～20%。

6.根据权利要求1所述的除气剂，一种是以NaF为基，添加LiF、AlF₃、K₃AlF₆等氟化物，其中NaF的含量为30～60%（重量百分比），LiF的含量为10～20%，AlF₃的含量为20～30%，K₃AlF₆的含量为10～20%。

7.根据权利要求1所述的一种有效降低铝合金TIG焊气孔率的新型除气剂，其特征在于：采用所述除气剂焊接的铝合金焊缝中气孔缺陷率与传统交流焊焊缝相比下降90%。