CN109894723A - 一种外加电磁场辅助cmt焊接铝合金薄板的方法 - Google Patents
一种外加电磁场辅助cmt焊接铝合金薄板的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109894723A CN109894723A CN201910233218.4A CN201910233218A CN109894723A CN 109894723 A CN109894723 A CN 109894723A CN 201910233218 A CN201910233218 A CN 201910233218A CN 109894723 A CN109894723 A CN 109894723A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- cmt
- aluminum alloy
- thin plate
- electromagnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明涉及金属焊接技术领域，本发明提出一种外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板的方法，包括如下步骤：1)焊前清洗打磨，去除铝合金母材板表面的氧化膜和油污，并用丙酮清洗，再烘干；2)通过软件进行在线编程并且编辑焊接路径，并将编辑好的程序导入CMT机器人，并装填焊丝；3)安装电磁体在CMT焊枪上，接通电源并启动磁场；4)将步骤1)处理后的铝合金母材板以对接形式装夹在工作台上，间隙为1mm；5)将机器人移动至焊缝位置，按照设定程序和参数送进焊丝，进行CMT焊接；其中，CMT焊接的参数为：焊接电压为12.1～12.8V，焊接电流为71～73A，焊接速度为8.7～9m/s，送丝速度为4～4.2m/min，间隙为1mm，电磁体励磁电流为4.5～5A，频率为8Hz。
Description
技术领域
本发明涉及金属焊接技术领域，尤其涉及到一种外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板的方法。
背景技术
铝合金由于密度小、质量轻、比强度高、疲劳强度、耐腐蚀稳定性以及良好的成形工艺性和焊接性，已成为航空航天、装甲车辆、船舶建造等军工工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料。然而，铝合金的焊接大多伴随着晶粒粗大和大量气孔出现在焊缝中，很少有铝合金焊接的新工艺出现，所以新的焊接工艺一直都是研究的焦点。
因此，我们有必要对这样一种情况进行改善，以克服上述缺陷。
发明内容
随着材料电磁过程的不断发展，将磁场引入焊接过程已经成为一种先进的焊接技术，当外加磁场作用于电弧时，由于焊接电弧中的等离子体的良好导电性，提供了外部磁场对它的可作用性。
磁场控制焊接熔敷技术的研究包括：通过电磁力搅拌熔池，强迫金属流动，使晶粒细化；通过磁场对电弧的拘束作用，提高非熔化极电弧的能量密度，可改善接头质量，提高熔敷效率。
本发明的目的是提供一种外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板的方法。
本发明的上述技术目的是用过以下技术方案实现的：
一种外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板的方法，包括如下步骤：
1)焊前清洗打磨，去除铝合金母材板表面的氧化膜和油污，并用丙酮清洗，再烘干；
2)通过软件进行在线编程并且编辑焊接路径，并将编辑好的程序导入CMT机器人，并装填焊丝；
3)安装电磁体在CMT焊枪上，接通电源并启动磁场；
4)将步骤1)处理后的铝合金母材板以对接形式装夹在工作台上，间隙为1mm；
5)将机器人移动至焊缝位置，按照设定程序和参数送进焊丝，进行CMT焊接；其中，CMT焊接的参数为：焊接电压为12.1～12.8V，焊接电流为71～73A，焊接速度为8.7～9m/s，送丝速度为4～4.2m/min，间隙为1mm，电磁体励磁电流为4.5～5A，频率为8Hz。
进一步的，所述铝合金母材板为6061型铝合金。
进一步的，所述焊丝为4043铝合金焊丝。
进一步的，所述磁场为交变磁场。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明适用于4043铝合金薄板的焊接，工艺简单，成型效率高，得到的零件成型美观，焊缝的组织较细，力学性能良好，焊缝中的气孔和氧化夹杂小、拉伸性能良好、抗拉强度大。
附图说明
图1为外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板方法的施工示意图。
图2为本发明中磁场辅助过渡CMT焊接铝合金薄板实物图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
一种外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板的方法，包括如下步骤：
1)分别用150目、600目和1200目的砂纸去除6061铝合金母材板表面的氧化膜和油污，并用丙酮清洗，再烘干；
2)焊接材料选择6061铝合金作为母材板，板厚为2mm，焊丝选用4043铝合金作为焊丝，焊丝直径为1.2mm，保护气为氩气，纯度为99.99％；
3)通过软件进行在线编程并且编辑焊接路径，并将编辑好的程序导入CMT机器人，并装填焊丝并将机器人的焊枪移动至焊缝的起点，其中，采用的软件采用ABB公司开发的Robotstudio软件；
4)将电磁体安装在CMT焊头上，并接通电源；装配并夹紧母材，间隙为1mm；
5)运行焊接程序，实施焊接；
6)焊后对焊缝部位进行观察，有无咬边及焊穿等明显缺陷。
对焊后焊接接头进行力学性能检测，其外加磁场的试样拉伸强度在140～170Mpa之间，强度接近母材本身强度。相较未加磁场的CMT对焊，强度提高了约40％，气孔率也相对较少并且几乎没有较大的气孔。焊接接头的强度符合生产要求，硬度也达到要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (4)
1.一种外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)焊前清洗打磨，去除铝合金母材板表面的氧化膜和油污，并用丙酮清洗，再烘干；
2)通过软件进行在线编程并且编辑焊接路径，并将编辑好的程序导入CMT机器人，并装填焊丝；
3)安装电磁体在CMT焊枪上，接通电源并启动磁场；
4)将步骤1)处理后的铝合金母材板以对接形式装夹在工作台上，间隙为1mm；
5)将机器人移动至焊缝位置，按照设定程序和参数送进焊丝，进行CMT焊接；其中，CMT焊接的参数为：焊接电压为12.1～12.8V，焊接电流为71～73A，焊接速度为8.7～9m/s，送丝速度为4～4.2m/min，间隙为1mm，电磁体励磁电流为4.5～5A，频率为8Hz。
2.根据权利要求1所述的一种外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板的方法，其特征在于：所述铝合金母材板为6061型铝合金。
3.根据权利要求1所述的一种外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板的方法，其特征在于：所述焊丝为4043铝合金焊丝。
4.根据权利要求1所述的一种外加电磁场辅助CMT焊接铝合金薄板的方法，其特征在于：所述磁场为交变磁场。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910233218.4A CN109894723A (zh) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | 一种外加电磁场辅助cmt焊接铝合金薄板的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910233218.4A CN109894723A (zh) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | 一种外加电磁场辅助cmt焊接铝合金薄板的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109894723A true CN109894723A (zh) | 2019-06-18 |
Family
ID=66953176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910233218.4A Pending CN109894723A (zh) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | 一种外加电磁场辅助cmt焊接铝合金薄板的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109894723A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112317983A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-05 | 山东贞元汽车车轮有限公司 | 一种车轮合成上坡焊接系统及工艺 |
| CN112975072A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-06-18 | 山东大学 | 外加交变磁场辅助铝合金/钢异种金属熔钎焊方法和系统 |
| CN114289823A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 华南理工大学 | 一种提高7075-t6超硬铝合金厚板熔焊接头性能的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102133679A (zh) * | 2011-01-29 | 2011-07-27 | 北京工业大学 | 一种用外加磁场辅助熔化极气体保护焊的装置和方法 |
| CN108453354A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-28 | 上海工程技术大学 | 一种适用于铝合金的对接焊接工艺 |
| CN108817713A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-16 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种辅助激光焊接的外加磁场发生装置及其利用方法 |
| CN109014551A (zh) * | 2017-06-12 | 2018-12-18 | 天津大学 | 一种减少铝合金cmt焊接头气孔的方法 |
| CN109128433A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-04 | 安徽忠旺铝合金精深加工有限公司 | 一种铝合金轻量车身自动化焊接工艺 |
-
2019
- 2019-03-26 CN CN201910233218.4A patent/CN109894723A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102133679A (zh) * | 2011-01-29 | 2011-07-27 | 北京工业大学 | 一种用外加磁场辅助熔化极气体保护焊的装置和方法 |
| CN109014551A (zh) * | 2017-06-12 | 2018-12-18 | 天津大学 | 一种减少铝合金cmt焊接头气孔的方法 |
| CN108453354A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-28 | 上海工程技术大学 | 一种适用于铝合金的对接焊接工艺 |
| CN108817713A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-16 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种辅助激光焊接的外加磁场发生装置及其利用方法 |
| CN109128433A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-04 | 安徽忠旺铝合金精深加工有限公司 | 一种铝合金轻量车身自动化焊接工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李邦鹏: "磁场辅助镁/铝异种金属CMT焊接工艺及组装性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112317983A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-05 | 山东贞元汽车车轮有限公司 | 一种车轮合成上坡焊接系统及工艺 |
| CN112975072A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-06-18 | 山东大学 | 外加交变磁场辅助铝合金/钢异种金属熔钎焊方法和系统 |
| CN114289823A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 华南理工大学 | 一种提高7075-t6超硬铝合金厚板熔焊接头性能的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108161278B (zh) | 用于铝-钢mig焊接的高熵药芯焊丝及其制备方法 | |
| CN107999991B (zh) | 用于钛-钢mig焊接的高熵药芯焊丝及其制备方法 | |
| CN109909643B (zh) | 一种用于焊接的中熵合金材料及焊接方法 | |
| CN106862771B (zh) | 一种用于高温合金的激光辅助熔化极电弧增材连接方法 | |
| CN103785962B (zh) | 一种钛-钢复合板全透焊接方法 | |
| CN108161277B (zh) | 用于铝-钢埋弧焊焊接的高熵药芯焊丝及其制备方法 | |
| CN109894723A (zh) | 一种外加电磁场辅助cmt焊接铝合金薄板的方法 | |
| Xie et al. | Effects of nano-particles strengthening activating flux on the microstructures and mechanical properties of TIG welded AZ31 magnesium alloy joints | |
| CN103128423B (zh) | 外加高频磁场的激光tig电弧同轴复合焊接方法及装置 | |
| CN101920391B (zh) | 一种镍铝青铜与tc4钛合金异种材料电子束焊接方法 | |
| CN109317794B (zh) | 一种钛合金和不锈钢的填粉等离子焊接方法 | |
| CN104014934A (zh) | 适用于异种材料对接的电弧辅助激光熔钎焊方法 | |
| CN103192187A (zh) | 激光高频交流脉冲tig复合焊接工艺 | |
| CN111607791B (zh) | 一种电磁复合场辅助制备分布可控的wc增强金属基复合涂层的方法及装置 | |
| CN108161276B (zh) | 用于镁-钢mig焊接的高熵药芯焊丝及其制备方法 | |
| CN103084714A (zh) | 一种钛合金与纯铝薄板的激光预处理填丝tig焊接方法 | |
| CN112719594A (zh) | 一种铝合金表面预置粉末的电磁辅助激光焊接方法 | |
| GB2619223A (en) | Efficient welding method applicable to ultra-narrow gap welding of thick-walled titanium alloy member | |
| CN103071937B (zh) | 外加高频磁场的激光-tig电弧旁轴复合焊接方法及装置 | |
| CN114734142B (zh) | 一种细化tc4钛合金焊缝组织晶粒的厚壁窄间隙焊接方法 | |
| CN117564471A (zh) | 一种镁合金结构件激光诱导tig电弧的增材制造方法及系统 | |
| Gong et al. | Weld characterization of laser arc hybrid welding of pure copper | |
| CN108677187A (zh) | 基于多热源熔覆的镁基复合材料及其制备方法 | |
| CN102974955B (zh) | 一种磁控焊接熔敷成形制备高强铝合金接头的焊接丝材 | |
| CN103498155B (zh) | 用于制备自生陶瓷相增强铁基耐磨层的氩弧熔覆材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190618 |