CN110449703A - 一种铝合金焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金焊接工艺，适用于厚度超过100mm的铝合金材料焊接，其包括以下步骤：1)开坡口：采用双面U型坡口；2)焊前清洁；3)组装点焊；4)焊前预加热：焊接之前将焊接坡口两侧加热至100℃度；5)坡口焊接：先用交流氩弧焊打底，打底焊好后，做PT渗透检测是否有气孔、焊瘤和氧化缺陷，清除缺陷后擦洗干净后用氩弧焊焊接一层后改用熔化极氩弧焊，每焊接一层后清理焊接时残留在焊道上的烟尘及氧化物，再目视检查焊缝表面是否有缺陷，焊接层间温度控制在100℃度之内。上述铝合金焊接工艺不仅工艺简单，易于实现；而且能够有效控制厚铝合金在焊接中容易产生气孔、未焊透、裂纹等缺陷，保证了厚铝合金的焊接质量。
Description
技术领域
本发明属于铝合金焊接技术，尤其是涉及一种厚度超过100mm的铝合金焊接工艺。
背景技术
随着工业制造业的快速发展，接触到的金属材料是越来越多，尤其是铝合金材料的应用越来越广泛，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业设备制造上广泛使用，使用量仅次于钢。
设备制造有时就需要焊接，普通10mm以下的薄铝合金焊接基本上没有什么困难，但是如果厚度比较厚并且厚度超过100mm，对焊接来说就很困难了，虽然现在有的可以用搅拌摩擦焊或者是自动焊，但是有的焊缝焊接受现场环境和各种原因的限制而不能用以上的焊接方法，只能采用人工手工焊接，铝合金由于其性能特殊并且厚铝合金焊接容易产生气孔、未焊透、裂纹等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金焊接工艺，以解决现有技术中厚铝合金焊接存在的焊接困难和易产生焊接缺陷的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种铝合金焊接工艺，其包括以下步骤：
1)开坡口：母材选用铝合金材料，采用双面U型坡口，U型坡口的两面厚度一样；
2)焊前清洁：将焊接坡口内及焊接坡口两边的氧化膜清理掉；
3)组装点焊：点焊时坡口背面用铜棒衬垫进行反面保护，确保背面能够成型光滑；
4)焊前预加热：焊接之前用电加热带直接放在焊接坡口两侧加热，加热至95℃～105℃度；
5)坡口焊接：先用交流氩弧焊打底，打底焊好后，对焊缝背面用金属磨头稍加清理，做PT渗透检测是否有气孔、焊瘤和氧化缺陷，如果发现有缺陷一定要清除干净，清除缺陷只能用金属磨头进行打磨，打磨后擦洗干净后用氩弧焊焊接一层后改用熔化极氩弧焊，每焊接一层后清理焊接时残留在焊道上的烟尘及氧化物，再目视检查焊缝表面是否有气孔、未熔合等缺陷，焊接层间温度控制在100℃度之内，焊接位置立焊。
特别地，所述步骤1)中U型坡口采用机械的加工方法，留钝边2mm，坡口度数单面10°，组装间隙为4.5mm。
特别地，所述步骤2)中具体的清洁方法为：先用丙酮把焊接坡口内的油污杂质等擦洗干净，再用不锈钢丝轮把坡口及两边的氧化膜清理掉，最后用丙酮把焊接坡口内擦洗一遍。
特别地，所述步骤4)中氩弧焊选用ER5183的铝镁合金焊丝，焊丝直径φ3.0，保护气体为99.999‰高纯氩，打底焊接采用交流氩弧焊机，焊接电流240A。
特别地，所述步骤4)中熔化极氩弧焊选用ER5183的铝镁合金焊丝，焊丝直径φ1.2，保护气体为50％氩气和50％氦气组成的混合气体，氦气的特点在于:9倍于氩气的导热性，焊接速度更快，厚板焊接可使气孔率减少，熔深增加，熔化极氩弧焊采用MIG-500的直流焊机，焊接电流170～180A，电压26～27V。
特别地，所述步骤4)中交流氩弧焊时坡口背面用铜棒衬垫进行反面保护。
特别地，所述步骤4)中每焊接厚度满20mm做一次探伤检测，如有缺陷，清理掉缺陷后再继续焊接，以确保焊缝100％没有缺陷。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述铝合金焊接工艺不仅工艺简单，易于实现；而且能够有效控制厚铝合金在焊接中容易产生气孔、未焊透、裂纹等缺陷，保证了厚铝合金的焊接质量。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的铝合金焊接工艺的焊接坡口的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当部件被称为“固定于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在居中的部件。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1所示，图1是本发明具体实施方式提供的铝合金焊接工艺的焊接坡口的结构示意图。
本实施例中，一种铝合金焊接工艺，其包括以下步骤：
步骤一，开坡口：母材选用厚度110mm的5083铝镁合金材料，采用双面U型坡口，两面厚度一样，焊接时采用内外交错均匀焊接，这样可以有效控制平面度的变形，如果采用内少外多不均匀厚度的坡口，焊接后平面度变形肯定很大，而且变形超差后不好整形，因为在整形过程中很容易使焊缝产生裂纹甚至开裂，所以采用两面对等厚度一致的坡口，坡口采用机械的加工方法，留钝边2mm,坡口度数单面10度，组装间隙为4.5mm；
步骤二，焊前清洁：先用丙酮把焊接坡口内的油污杂质等擦洗干净，再用不锈钢丝轮把坡口及两边的氧化膜清理掉，最后用丙酮把焊接坡口内擦洗一遍；
步骤三，组装点焊：点焊时坡口背面用铜棒衬垫进行反面保护，确保背面能够成型光滑；
步骤四，焊前预加热：因为材料太厚，背面清根比较困难，焊接之前用电加热带直接放在焊接坡口两侧加热，加热至100℃度后再焊接；
步骤五，坡口焊接：先用交流氩弧焊打底，打底焊时也需要在坡口背面通过铜棒衬垫进行反面保护，否则背面焊缝就会出现焊瘤、气孔和氧化等缺陷，打底焊好后，对焊缝背面用金属磨头稍加清理，做PT渗透检测是否有气孔、焊瘤和氧化缺陷，如果发现有缺陷一定要清除干净，清除缺陷只能用金属磨头进行打磨，打磨后擦洗干净后用氩弧焊焊接一层后改用熔化极氩弧焊，每焊接一层后清理焊接时残留在焊道上的烟尘及氧化物，再目视检查焊缝表面是否有气孔、未熔合等缺陷，焊接层间温度控制在100℃度之内，焊接位置立焊，焊接过程汇总每焊接厚度满20mm做一次探伤检测，如有缺陷，清理掉缺陷后再继续焊接，以确保焊缝100％没有缺陷，氩弧焊选用ER5183的铝镁合金焊丝，焊丝直径φ3.0，保护气体为99.999‰高纯氩，打底焊接采用交流氩弧焊机，焊接电流240A。熔化极氩弧焊选用ER5183的铝镁合金焊丝，焊丝直径φ1.2，保护气体为50％氩气和50％氦气组成的混合气体，氦气的特点在于:9倍于氩气的导热性，焊接速度更快，厚板焊接可使气孔率减少，熔深增加，熔化极氩弧焊采用MIG-500的直流焊机，焊接电流170～180A，电压26～27V。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种铝合金焊接工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
1)开坡口：母材选用铝合金材料，采用双面U型坡口，U型坡口的两面厚度一样；
2)焊前清洁：将焊接坡口内及焊接坡口两边的氧化膜清理掉；
3)组装点焊：点焊时坡口背面用铜棒衬垫进行反面保护，确保背面能够成型光滑；
4)焊前预加热：焊接之前用电加热带直接放在焊接坡口两侧加热，加热至95℃～105℃度；
5)坡口焊接：先用交流氩弧焊打底，打底焊好后，对焊缝背面用金属磨头稍加清理，做PT渗透检测是否有气孔、焊瘤和氧化缺陷，如果发现有缺陷一定要清除干净，清除缺陷只能用金属磨头进行打磨，打磨后擦洗干净后用氩弧焊焊接一层后改用熔化极氩弧焊，每焊接一层后清理焊接时残留在焊道上的烟尘及氧化物，再目视检查焊缝表面是否有气孔、未熔合等缺陷，焊接层间温度控制在100℃度之内，焊接位置立焊。
2.根据权利要求1所述的铝合金焊接工艺，其特征在于，所述步骤1)中U型坡口采用机械的加工方法，留钝边2mm，坡口度数单面10°，组装间隙为4.5mm。
3.根据权利要求1所述的铝合金焊接工艺，其特征在于，所述步骤2)中具体的清洁方法为：先用丙酮把焊接坡口内的油污杂质等擦洗干净，再用不锈钢丝轮把坡口及两边的氧化膜清理掉，最后用丙酮把焊接坡口内擦洗一遍。
4.根据权利要求1所述的铝合金焊接工艺，其特征在于，所述步骤4)中氩弧焊选用ER5183的铝镁合金焊丝，焊丝直径φ3.0，保护气体为99.999‰高纯氩，打底焊接采用交流氩弧焊机，焊接电流240A。
5.根据权利要求1所述的铝合金焊接工艺，其特征在于，所述步骤4)中熔化极氩弧焊选用ER5183的铝镁合金焊丝，焊丝直径φ1.2，保护气体为50％氩气和50％氦气组成的混合气体，氦气的特点在于:9倍于氩气的导热性，焊接速度更快，厚板焊接可使气孔率减少，熔深增加，熔化极氩弧焊采用MIG-500的直流焊机，焊接电流170～180A，电压26～27V。
6.根据权利要求1所述的铝合金焊接工艺，其特征在于，所述步骤4)中交流氩弧焊时坡口背面用铜棒衬垫进行反面保护。
7.根据权利要求1所述的铝合金焊接工艺，其特征在于，所述步骤4)中每焊接厚度满20mm做一次探伤检测，如有缺陷，清理掉缺陷后再继续焊接。
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