CN109570689A - 一种铸造铍铝合金焊接方法 - Google Patents

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Abstract

一种铸造铍铝合金焊接方法，该方法由以下步骤组成：（1）将铸造铍铝合金材料表面使用无水乙醇浸泡，并清洗附着表面的油污，用去离子水冲洗干净；（2）焊前准备，线切割准备铍铝焊丝，焊接试样片和焊接试样棒；（3）焊接起始电流5～10A，收弧电流10～20A，焊接电流为100～150A，焊接速度0.5～2cm/s，喷嘴氩气流量5～20L/min；（4）对焊接样品进行热处理，温度选择550～600℃保温4～6h；（5）将热处理完成的试样棒加工成力学试样。采用本发明方法，焊缝和基体结合程度好，无宏观裂纹，被焊接材料的力学性能指标为被焊接基体材料的0.9～1倍。

Description

一种铸造铍铝合金焊接方法
技术领域
本发明属于金属材料焊接方法领域，具体涉及一种铸造铍铝合金焊接方法。
背景技术
铍铝合金(含铍60-70%)集中了铍的刚性和铝的韧性的优点，具有质量轻、比强度高、比刚度高、热稳定性好、高韧性、高模量、抗腐蚀等特点，是一种重要的新型结构材料。铍铝合金还具有优异的热性能和光性能，在航空航天电子设备和在高波模频率设备得到了广泛的应用。同时，在计算机制造业、汽车工业及高精度、高速度电焊机器制造业等民用领域铍铝合金具有非常强的竞争力。
精密铸造技术是铍铝合金主要制备方法，由于铍和铝之间非常有限的溶解度使得这两种材料在凝固过程中相互分离，很容易造成合金成分宏观偏析问题。并且，铍铝两种金属的熔点相差近600℃，铍铝合金有着宽的凝固温度范围，约从650℃开始，这就引起了金属补缩的问题，也造成最终产品中的收缩缺陷和孔隙。在工艺制备中普遍采用添加第三种元素方法来改善合金铸造性方法提高铸造质量，提高产品性能，但是，铸造铍铝合金的性能仍难以满足客户需要，主要表现为产品强度低且不稳定，延伸率低，铸造铍铝合金焊接质量难以保证。因此，开展铍铝合金焊接技术研究，开发出符合实际情况的铍铝合金焊接方法，可以提高产品的生产效率和产品质量，降低产品生产成本，具有很广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的是针对目前铸造铍铝合金焊接存在的问题，提供一种铸造铍铝合金焊接方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种铸造铍铝合金焊接方法，该方法主要由以下几个步骤组成：
（1）将铸造铍铝合金材料表面用机械加工方式处理，使用无水乙醇浸泡5～10 min并清洗附着在表面的油污及灰尘，并用去离子水反复冲洗干净；
（2）焊前准备，线切割准备Φ4×100的铍铝焊丝，准备焊接试样片，尺寸120×20×3，加工成30°锥角；准备焊接试样棒，尺寸Φ10×50，中间用线切割打开后，加工成30°锥角；
（3）氩弧焊接，针对已经表面处理过的铸造铍铝合金材料，在氩气保护下焊接，工艺参数设计为起始电流5～10A，收弧电流调整为10～20A，焊接电流为100～150A，焊接速度0.5～2cm/s，喷嘴氩气流量5～20L/min；
（4）消除残余应力和进一步提高焊缝的性能，对焊接样品进行热处理，温度选择550～600℃保温4～6h；
（5）将热处理完成的试样棒加工成力学试样，进行常温拉伸性能测试。
本发明具有的显著效果是：采用本发明方法，可以有效的解决铸造铍铝焊接质量问题，焊缝和基体结合程度好，无宏观裂纹。本发明方法提升了被焊接材料的材料力学指标，被焊接材料的力学性能指标为被焊接基体材料的0.9～1倍。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下。
一种铸造铍铝合金焊接方法。本发明公开了一种铸造铍铝合金（粉末冶金及精密铸造两种成型方法）材料焊接的方法，该方法主要由以下几个步骤组成：1）将铸造铍铝合金材料表面用机械加工的方式处理，提高表面光洁度，使用无水乙醇浸泡5～10 min并清洗附着在表面的油污及灰尘，保证坡口处的清洁，并用去离子水反复冲洗干净；（2）焊前准备，线切割准备Φ4×100的铍铝焊丝，准备焊接试样片，尺寸120×20×3，加工成30°锥角；准备焊接试样棒，尺寸Φ10×50，中间用线切割打开后，加工成30°锥角；（3）氩弧焊接，针对已经表面处理过的铸造铍铝合金材料，在氩气保护下焊接，由于铍铝合金的毒性，防护器具需要特殊设计，在传统呼吸器的面罩上设置一个特殊装置，装上专业的护目玻璃，工艺参数设计为起始电流5～10A，收弧电流调整为10～20A，焊接电流为100～150A，焊接速度0.5～2cm/s，喷嘴氩气流量5～20L/min；（4）通过肉眼观察焊缝表面，看是否存在宏观裂纹，焊缝表面是否被氧化，是否存在咬边等缺陷；（5）消除残余应力和进一步提高焊缝的性能，对焊接样品进行热处理，温度选择550～600℃保温4～6h；（6）将热处理完成的试样棒加工成力学试样，进行常温拉伸性能测试。测试结果，其焊接材料的力学性能指标为基体材料的0.9～1倍。
所述机械加工方式处理是：为了便于焊接，用400目的砂纸轻轻打磨，破坏材料表面自然形成的氧化层。
所述的氩弧焊接的氩气为纯度99.99%的瓶装氩气，压力和力量均实现可调。
所述焊接试样片采用单面焊接，焊接试样棒采用旋转焊接。
上述实施例仅对本发明做了详细说明，但本发明保护范围不限于上述范围，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内作出的各种等同替换均可视为本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铸造铍铝合金焊接方法，其特征在于，该方法主要由以下几个步骤组成：
（1）将铸造铍铝合金材料表面用机械加工方式处理，使用无水乙醇浸泡5～10 min并清洗附着在表面的油污及灰尘，并用去离子水反复冲洗干净；（2）焊前准备，线切割准备Φ4×100的铍铝焊丝，准备焊接试样片，尺寸120×20×3，加工成30°锥角；准备焊接试样棒，尺寸Φ10×50，中间用线切割打开后，加工成30°锥角；
（3）氩弧焊接，针对已经表面处理过的铸造铍铝合金材料，在氩气保护下焊接，工艺参数设计为起始电流5～10A，收弧电流调整为10～20A，焊接电流为100～150A，焊接速度0.5～2cm/s，喷嘴氩气流量5～20L/min；
（4）消除残余应力和进一步提高焊缝的性能，对焊接样品进行热处理，温度选择550～600℃保温4～6h；
（5）将热处理完成的试样棒加工成力学试样，进行常温拉伸性能测试。
2.根据权利要求1所述铸造铍铝合金焊接方法，其特征在于：所述机械加工方式处理是：为了便于焊接，用400目的砂纸轻轻打磨，破坏材料表面自然形成的氧化层。
3.根据权利要求1所述铸造铍铝合金焊接方法，其特征在于：所述的氩弧焊接的氩气为纯度99.99%的瓶装氩气，压力和力量均实现可调。
4.根据权利要求1所述铸造铍铝合金焊接方法，其特征在于：所述焊接试样片采用单面焊接，焊接试样棒采用旋转焊接。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111215741A (zh) * 2020-02-26 2020-06-02 中国工程物理研究院材料研究所 一种大尺寸薄壁铍片与铝合金环的焊接方法
CN112935521A (zh) * 2021-03-02 2021-06-11 中国工程物理研究院材料研究所 一种铍铝合金板的搅拌摩擦焊接方法
CN113210857A (zh) * 2021-04-01 2021-08-06 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 一种铸造铍铝合金激光焊接的方法
CN113664329A (zh) * 2021-09-23 2021-11-19 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 一种铸造铍铝合金氦弧焊的焊接方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1923421A (zh) * 2006-08-08 2007-03-07 重庆长安汽车股份有限公司 贵重金属零件的焊补修复方法
CN101462203A (zh) * 2009-01-15 2009-06-24 成都敏捷制造工程有限公司 铍铜合金模具激光焊接工艺
CN102079003A (zh) * 2010-12-31 2011-06-01 陕西国德电气制造有限公司 一种铝合金自动tig无衬垫单面焊接双面成型工艺
CN102489936A (zh) * 2011-11-15 2012-06-13 徐艳 一种电动自行车用铝合金车架的生产方法
CN102922098A (zh) * 2012-10-29 2013-02-13 北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司 铝合金厚板焊接的方法
CN104084768A (zh) * 2014-06-28 2014-10-08 北京工业大学 一种高强度铝合金焊接接头的制备方法
CN104233124A (zh) * 2013-06-17 2014-12-24 天津大学 一种改善高强铝合金焊接接头软化问题的方法
CN104439648A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 芜湖中集瑞江汽车有限公司 一种3-5mm板厚的铝及其合金TIG焊焊接工艺
CN106735765A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种提高铝合金管型母线焊接接头电导率的焊接方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1923421A (zh) * 2006-08-08 2007-03-07 重庆长安汽车股份有限公司 贵重金属零件的焊补修复方法
CN101462203A (zh) * 2009-01-15 2009-06-24 成都敏捷制造工程有限公司 铍铜合金模具激光焊接工艺
CN102079003A (zh) * 2010-12-31 2011-06-01 陕西国德电气制造有限公司 一种铝合金自动tig无衬垫单面焊接双面成型工艺
CN102489936A (zh) * 2011-11-15 2012-06-13 徐艳 一种电动自行车用铝合金车架的生产方法
CN102922098A (zh) * 2012-10-29 2013-02-13 北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司 铝合金厚板焊接的方法
CN104233124A (zh) * 2013-06-17 2014-12-24 天津大学 一种改善高强铝合金焊接接头软化问题的方法
CN104084768A (zh) * 2014-06-28 2014-10-08 北京工业大学 一种高强度铝合金焊接接头的制备方法
CN104439648A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 芜湖中集瑞江汽车有限公司 一种3-5mm板厚的铝及其合金TIG焊焊接工艺
CN106735765A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种提高铝合金管型母线焊接接头电导率的焊接方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
材料科学技术百科全出编辑委员会编: "《材料科学技术百科全书（下卷）》", 30 November 1995 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111215741A (zh) * 2020-02-26 2020-06-02 中国工程物理研究院材料研究所 一种大尺寸薄壁铍片与铝合金环的焊接方法
CN111215741B (zh) * 2020-02-26 2020-09-22 中国工程物理研究院材料研究所 一种大尺寸薄壁铍片与铝合金环的焊接方法
CN112935521A (zh) * 2021-03-02 2021-06-11 中国工程物理研究院材料研究所 一种铍铝合金板的搅拌摩擦焊接方法
CN113210857A (zh) * 2021-04-01 2021-08-06 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 一种铸造铍铝合金激光焊接的方法
CN113664329A (zh) * 2021-09-23 2021-11-19 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 一种铸造铍铝合金氦弧焊的焊接方法

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