CN110666309A - 一种铝镁合金的立对接mig焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铝镁合金的立对接MIG焊接方法，采用立位置将2块铝镁合金材料进行MIG焊接，坡口采用对称V型坡口进行焊接，所述坡口角度为单边15°～20°，间隙为0～2mm；所述焊接的电压为17～19V，焊接电流为60～80A，保护气流量为20～25L/min。上述焊接方法可保证焊接接头抗拉强度大于333MPa，正反弯180°后焊接接头表面不出现大于3mm的裂纹或其他缺陷，并且焊缝具有优良的耐腐蚀性能。

Description

一种铝镁合金的立对接MIG焊接方法
技术领域
本发明为铝合金材料焊接技术领域，具体涉及一种铝镁合金的立对接MIG焊接方法。
背景技术
铝合金由于比重小、耐蚀性好、易于加工等特点，在船舶上应用广泛，目前我国船舶用铝合金材料主要为5083板材和6082型材。随着船舶对航速、装载能力、结构重量要求的提高，对高强耐蚀铝合金的需求越发迫切。
目前我国已研发出高强度耐蚀铝镁合金材料，其镁含量5.5％～6.5％，强度可达400Mpa。由于这种铝镁合金材料的镁含量大幅度提高，导致焊接过程中铝镁合金材料烧损严重，气孔、裂纹敏感性大，焊接接头软化严重。高强耐蚀铝镁合金薄板在船舶建造过程中，涉及较多高强耐蚀铝镁合金的立位置焊接，目前尚无一种适用于高强耐蚀铝镁合金立位置的焊接工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高强耐蚀铝镁合金的立对接半自动MIG焊接方法，以克服现有技术中对于国产高强耐蚀铝镁合金立位置拼板焊接尚无合适的焊接方法的不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
本发明的一种铝镁合金的立对接MIG焊接方法，其特征在于，采用立位置将2块铝镁合金材料进行MIG焊接，坡口采用对称V型坡口进行焊接，所述坡口角度为单边15°～20°，间隙为0～2mm；所述焊接的电压为17～19V，焊接电流为60～80A，保护气流量为20～25L/min；
所述的铝镁合金含有下列质量分数的组分：Si：≤0.4％、Fe：≤0.4％、Cu：≤0.1％、Mn：0.7％～1.3％、Mg：5.5％～6.5％、Zn：≤0.2％、Zr：0.02％～0.12％、Er：0.10％～0.25％，余量为Al及不可避免的杂质；
所述的焊接采用的焊丝含有下列质量分数的组分：Si：≤0.4％、Fe：≤0.4％、Cu：≤0.05％、Mn：0.8％～1.1％、Mg：5.5％～6.5％、Zn：≤0.2％、Zr：0.02％～0.12％、Er：0.10％～0.25％，余量为Al及不可避免的杂质；所述焊丝直径为1.0mm或者1.2mm。
进一步地，所述的焊接为双面焊接；所述的铝镁合金材料的厚度为3～6mm。
进一步地，所述焊接的保护气为氩气，氩气纯度≥99.995％；优选的保护气流量为22L/min。
进一步地，本发明的一种铝镁合金的立对接MIG焊接方法，在环境温度不小于0℃、相对湿度不高于85％的情况下施焊，焊接时不需要预热。
本发明的一种铝镁合金的立对接MIG焊接方法，焊接位置为立位置，焊枪向上倾斜，横向小幅摆动，有效提高焊接保护效果，可保证焊接接头抗拉强度高于333Mpa，面弯或背弯180°后焊接接头表面出现的裂纹或其他缺陷长度不大于3mm，焊接接头焊缝的外观检查符合质量要求，无显著表面缺陷，焊缝内部质量X射线探伤评级不低于Ⅰ级，剥落腐蚀、晶间腐蚀符合要求，且该焊接工艺方法可以完成高强耐蚀铝镁合金的立对接焊接。
附图说明
图1为本发明的立对接MIG焊焊接坡口示意图；
各附图的标号表示如下：1-镁铝合金板材、2立位置坡口。
具体实施方式
本技术领域的一般技术人员应当认识到本实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实施范围内对实施例进行变换、变型都可在本发明权利要求的范围内。
实施例1
(1)焊接材料
母材：O/H112状态高强铝镁合金板材，板材的质量百分比成分为：Si：≤0.4％、Fe：≤0.4％、Cu：≤0.1％、Mn：0.7％～1.3％、Mg：5.5％～6.5％、Zn：≤0.2％、Zr：0.02％～0.12％、Er：0.10％～0.25％，余量为Al及不可避免的杂质。板材厚度为4mm。
焊丝：Si：≤0.4％、Fe：≤0.4％、Cu：≤0.05％、Mn：0.8％～1.1％、Mg：5.5％～6.5％、Zn：≤0.2％、Zr：0.02％～0.12％、Er：0.10％～0.25％，余量为Al及不可避免的杂质，焊丝直径为1.2mm。
保护气体：选用的保护气为氩气，氩气纯度≥99.995％。
(2)焊接方法
采用MIG双面焊焊接方法，在环境温度不小于0℃、、相对湿度不高于85％的常温焊接，焊接位置为立位置，铝板对接的坡口采用对称单V型坡口，坡口角度为单边18°，V型坡口底部间隙宽度为2mm；焊接电压为19V，焊接电流为80A，保护气流量为22L/min。
实施例2～3
(1)焊接材料(母材和焊丝)的材质同实施例1，其中板材厚度和焊丝直径列于表1中。
(2)采用MIG双面焊焊接方法，焊接位置为立位置，铝板对接的坡口采用对称单V型坡口，在环境温度不小于0℃、、相对湿度不高于85％的常温焊接，其余焊接工艺参数如表1所示。
表1实施例1～3焊接工艺参数
Figure BDA0002248348220000041
(3)试验结果
按照GB/T2651-2008、GB/T2653-2008对焊接接头进行焊接试件检验，完成拉伸、弯曲性能(接头采用直径为22mm弯芯面弯或背弯180°)检测。检测结果如表2所示，满足标准要求。
表2实施例1～3焊接接头性能
Figure BDA0002248348220000042
实施例1焊接后铝合金焊接接头X射线探伤评级满足CB3929中Ⅰ级标准要求；焊接接头的剥落腐蚀试验中，焊接接头腐蚀形貌满足ASTM G66中N级；焊接接头的晶间腐蚀速率为6.32mg/m2，满足ASTM G67不高于15mg/m2的指标要求。
实施例2焊接后铝合金焊接接头X射线探伤评级满足CB3929中Ⅰ级标准要求；焊接接头的剥落腐蚀试验中，焊接接头腐蚀形貌满足ASTM G66中PA级；焊接接头的晶间腐蚀速率为5.89mg/m2，满足ASTM G67不高于15mg/m2的指标要求。
实施例1焊接后铝合金焊接接头X射线探伤评级满足CB3929中Ⅰ级标准要求；焊接接头的剥落腐蚀试验中，焊接接头腐蚀形貌满足ASTM G66中N级；焊接接头的晶间腐蚀速率为6.41mg/m2，满足ASTM G67不高于15mg/m2的指标要求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种铝镁合金的立对接MIG焊接方法，其特征在于，采用立位置将2块铝镁合金材料进行MIG焊接，坡口采用对称V型坡口进行焊接，所述坡口角度为单边15°～20°，间隙为0～2mm；所述焊接的电压为17～19V，焊接电流为60～80A，保护气流量为20～25L/min。
2.根据权利要求1所述的立对接MIG焊接方法，其特征在于，所述铝镁合金材料含有下列质量分数的组分：Si：≤0.4％、Fe：≤0.4％、Cu：≤0.1％、Mn：0.7％～1.3％、Mg：5.5％～6.5％、Zn：≤0.2％、Zr：0.02％～0.12％、Er：0.10％～0.25％，余量为Al及不可避免的杂质；
所述焊接采用的焊丝含有下列质量分数的组分：Si：≤0.4％、Fe：≤0.4％、Cu：≤0.05％、Mn：0.8％～1.1％、Mg：5.5％～6.5％、Zn：≤0.2％、Zr：0.02％～0.12％、Er：0.10％～0.25％，余量为Al及不可避免的杂质；所述焊丝直径为1.0 mm或者1.2mm。
3.根据权利要求1所述的立对接MIG焊接方法，其特征在于，所述的焊接为双面焊接；所述的铝镁合金材料的厚度为3～6mm。
4.根据权利要求1所述的立对接MIG焊接方法，其特征在于，所述焊接的保护气为氩气，氩气纯度≥99.995%；所述保护气流量为22L/min。
5.根据权利要求1～4任一所述的焊接方法，其特征在于，在环境温度不小于0℃、相对湿度不高于85％的情况下施焊，焊接时不需要预热。
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