CN112756747A - 一种铝镁合金板材的焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝镁合金板材的焊接工艺，包括以下步骤：A、首先打磨待焊接的铝镁合金板材的焊接区域，之后进行清洗、干燥；B、将待焊接的铝镁合金板材固定在夹持机构上，同时，板材的焊接面正对设置并贴合，并采用红外线水平仪调整位置，使板材的上表面和下表面均处于同一水平面；C、将铝镁合金板材焊接区域进行电磁加热预热；D、将活性焊剂喷涂在焊丝表面，并将焊丝进行干燥；E、对铝镁合金板材进行氩弧焊接；F、将焊接后的铝镁合金板材进行快速冷却；G、最后拆除夹持机构，取下焊接后的铝镁合金板材，取下焊接后的铝镁合金板材，本发明焊接工艺操作简单，焊接平整性好，焊接区域抗压强度高，不易变形，能够提高铝镁合金板材整体强度。

Description

一种铝镁合金板材的焊接工艺
技术领域
本发明涉及铝镁合金板材焊接技术领域，具体为一种铝镁合金板材的焊接工艺。
背景技术
铝镁合金铝板主要元素是铝，再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。以Mg为主要添加元素的铝合金，由于它抗蚀性好，又称防锈铝合金。因本身就是金属，其导热性能和强度尤为突出。
目前的铝镁合金板材焊接后强度低，容易变形，导致整体使用寿命短，因此，有必要对现有的焊接工艺进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝镁合金板材的焊接工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝镁合金板材的焊接工艺,包括以下步骤：
A、首先打磨待焊接的铝镁合金板材的焊接区域，之后进行清洗、干燥；
B、将待焊接的铝镁合金板材固定在夹持机构上，同时，板材的焊接面正对设置并贴合，并采用红外线水平仪调整位置，使板材的上表面和下表面均处于同一水平面；
C、将铝镁合金板材焊接区域进行电磁加热预热；
D、将活性焊剂喷涂在焊丝表面，并将焊丝进行干燥；
E、对铝镁合金板材进行氩弧焊接；
F、将焊接后的铝镁合金板材进行快速冷却；
G、最后拆除夹持机构，取下焊接后的铝镁合金板材。
优选的，所述步骤A中，清洗时去除铝镁合金板材表面的油污、杂质，并采用热风干燥方式进行干燥处理。
优选的，所述步骤C的预热温度为55-60℃。
优选的，所述步骤D中活性焊剂由CNT：2-4％，CaF2：3-7％，ZnCl2：8-12％，CaCl2：8-12％，SiO2：20-25％，TiO2：15-25％，其余为Al。
优选的，所述步骤D中焊丝干燥温度为70-90℃，时间为30min-40min。
优选的，所述步骤E中氩弧焊接参数为：焊接电流为250A，电弧长度为3mm，待焊板材正面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量18-23L/min，背面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量20-24L/min，焊枪为与板材成70°-80°夹角，焊接速度35-45cm/min，送丝嘴倾斜20°-30°，送丝速度65-70cm/min。
优选的，所述步骤F中冷却步骤如下：
a、首先采用冷风机向板材焊接区域吹出高压冷风，时间为30s-40s；
b、之后在焊接区域喷洒干冰粉末，进一步冷却。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用的焊接工艺操作简单，焊接平整性好，焊接区域抗压强度高，不易变形，能够提高铝镁合金板材整体强度；其中，在焊接前对板材表面进行电磁预加热，能够提高焊接质量，不易出现未熔合、未焊透气孔和裂纹现象；焊丝外部喷涂的活性焊剂能够起到增加熔深和减少气孔率的双重作用，进一步提高焊接质量；此外，冷却时采用冷风冷却和干冰冷却双重冷却方式，能够提高冷却效率，防止焊接区域内部温度过高出现热错配应力影响焊接牢固性。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明提供如下技术方案：一种铝镁合金板材的焊接工艺,包括以下步骤：
A、首先打磨待焊接的铝镁合金板材的焊接区域，之后进行清洗、干燥；
B、将待焊接的铝镁合金板材固定在夹持机构上，同时，板材的焊接面正对设置并贴合，并采用红外线水平仪调整位置，使板材的上表面和下表面均处于同一水平面；
C、将铝镁合金板材焊接区域进行电磁加热预热；
D、将活性焊剂喷涂在焊丝表面，并将焊丝进行干燥；
E、对铝镁合金板材进行氩弧焊接；
F、将焊接后的铝镁合金板材进行快速冷却；
G、最后拆除夹持机构，取下焊接后的铝镁合金板材。
本实施例中，步骤A中，清洗时去除铝镁合金板材表面的油污、杂质，并采用热风干燥方式进行干燥处理。
本实施例中，步骤C的预热温度为55℃。
本实施例中，步骤D中活性焊剂由CNT：2％，CaF2：3％，ZnCl2：8％，CaCl2：8％，SiO2：20％，TiO2：15％，其余为Al。
本实施例中，步骤D中焊丝干燥温度为70℃，时间为30min。
本实施例中，步骤E中氩弧焊接参数为：焊接电流为250A，电弧长度为3mm，待焊板材正面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量18L/min，背面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量20L/min，焊枪为与板材成70°夹角，焊接速度35cm/min，送丝嘴倾斜20°，送丝速度65cm/min。
本实施例中，步骤F中冷却步骤如下：
a、首先采用冷风机向板材焊接区域吹出高压冷风，时间为30s；
b、之后在焊接区域喷洒干冰粉末，进一步冷却。
实施例二：
一种铝镁合金板材的焊接工艺,包括以下步骤：
A、首先打磨待焊接的铝镁合金板材的焊接区域，之后进行清洗、干燥；
B、将待焊接的铝镁合金板材固定在夹持机构上，同时，板材的焊接面正对设置并贴合，并采用红外线水平仪调整位置，使板材的上表面和下表面均处于同一水平面；
C、将铝镁合金板材焊接区域进行电磁加热预热；
D、将活性焊剂喷涂在焊丝表面，并将焊丝进行干燥；
E、对铝镁合金板材进行氩弧焊接；
F、将焊接后的铝镁合金板材进行快速冷却；
G、最后拆除夹持机构，取下焊接后的铝镁合金板材。
本实施例中，步骤A中，清洗时去除铝镁合金板材表面的油污、杂质，并采用热风干燥方式进行干燥处理。
本实施例中，步骤C的预热温度为60℃。
本实施例中，步骤D中活性焊剂由CNT：4％，CaF2：7％，ZnCl2：12％，CaCl2：12％，SiO2：25％，TiO2：25％，其余为Al。
本实施例中，步骤D中焊丝干燥温度为90℃，时间为40min。
本实施例中，步骤E中氩弧焊接参数为：焊接电流为250A，电弧长度为3mm，待焊板材正面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量23L/min，背面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量24L/min，焊枪为与板材成80°夹角，焊接速度45cm/min，送丝嘴倾斜30°，送丝速度70cm/min。
本实施例中，步骤F中冷却步骤如下：
a、首先采用冷风机向板材焊接区域吹出高压冷风，时间为40s；
b、之后在焊接区域喷洒干冰粉末，进一步冷却。
实施例三：
一种铝镁合金板材的焊接工艺,包括以下步骤：
A、首先打磨待焊接的铝镁合金板材的焊接区域，之后进行清洗、干燥；
B、将待焊接的铝镁合金板材固定在夹持机构上，同时，板材的焊接面正对设置并贴合，并采用红外线水平仪调整位置，使板材的上表面和下表面均处于同一水平面；
C、将铝镁合金板材焊接区域进行电磁加热预热；
D、将活性焊剂喷涂在焊丝表面，并将焊丝进行干燥；
E、对铝镁合金板材进行氩弧焊接；
F、将焊接后的铝镁合金板材进行快速冷却；
G、最后拆除夹持机构，取下焊接后的铝镁合金板材。
本实施例中，步骤A中，清洗时去除铝镁合金板材表面的油污、杂质，并采用热风干燥方式进行干燥处理。
本实施例中，步骤C的预热温度为56℃。
本实施例中，步骤D中活性焊剂由CNT：3％，CaF2：4％，ZnCl2：9％，CaCl2：9％，SiO2：21％，TiO2：17％，其余为Al。
本实施例中，步骤D中焊丝干燥温度为75℃，时间为32min。
本实施例中，步骤E中氩弧焊接参数为：焊接电流为250A，电弧长度为3mm，待焊板材正面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量19L/min，背面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量21L/min，焊枪为与板材成72°夹角，焊接速度36cm/min，送丝嘴倾斜22°，送丝速度66cm/min。
本实施例中，步骤F中冷却步骤如下：
a、首先采用冷风机向板材焊接区域吹出高压冷风，时间为32s；
b、之后在焊接区域喷洒干冰粉末，进一步冷却。
实施例四：
一种铝镁合金板材的焊接工艺,包括以下步骤：
A、首先打磨待焊接的铝镁合金板材的焊接区域，之后进行清洗、干燥；
B、将待焊接的铝镁合金板材固定在夹持机构上，同时，板材的焊接面正对设置并贴合，并采用红外线水平仪调整位置，使板材的上表面和下表面均处于同一水平面；
C、将铝镁合金板材焊接区域进行电磁加热预热；
D、将活性焊剂喷涂在焊丝表面，并将焊丝进行干燥；
E、对铝镁合金板材进行氩弧焊接；
F、将焊接后的铝镁合金板材进行快速冷却；
G、最后拆除夹持机构，取下焊接后的铝镁合金板材。
本实施例中，步骤A中，清洗时去除铝镁合金板材表面的油污、杂质，并采用热风干燥方式进行干燥处理。
本实施例中，步骤C的预热温度为59℃。
本实施例中，步骤D中活性焊剂由CNT：4％，CaF2：6％，ZnCl2：11％，CaCl2：11％，SiO2：24％，TiO2：14％，其余为Al。
本实施例中，步骤D中焊丝干燥温度为88℃，时间为38min。
本实施例中，步骤E中氩弧焊接参数为：焊接电流为250A，电弧长度为3mm，待焊板材正面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量22L/min，背面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量23L/min，焊枪为与板材成78°夹角，焊接速度42cm/min，送丝嘴倾斜28°，送丝速度68cm/min。
本实施例中，步骤F中冷却步骤如下：
a、首先采用冷风机向板材焊接区域吹出高压冷风，时间为38s；
b、之后在焊接区域喷洒干冰粉末，进一步冷却。
实施例五：
一种铝镁合金板材的焊接工艺,包括以下步骤：
A、首先打磨待焊接的铝镁合金板材的焊接区域，之后进行清洗、干燥；
B、将待焊接的铝镁合金板材固定在夹持机构上，同时，板材的焊接面正对设置并贴合，并采用红外线水平仪调整位置，使板材的上表面和下表面均处于同一水平面；
C、将铝镁合金板材焊接区域进行电磁加热预热；
D、将活性焊剂喷涂在焊丝表面，并将焊丝进行干燥；
E、对铝镁合金板材进行氩弧焊接；
F、将焊接后的铝镁合金板材进行快速冷却；
G、最后拆除夹持机构，取下焊接后的铝镁合金板材。
本实施例中，步骤A中，清洗时去除铝镁合金板材表面的油污、杂质，并采用热风干燥方式进行干燥处理。
本实施例中，步骤C的预热温度为58℃。
本实施例中，步骤D中活性焊剂由CNT：3％，CaF2：5％，ZnCl2：10％，CaCl2：10％，SiO2：22％，TiO2：20％，其余为Al。
本实施例中，步骤D中焊丝干燥温度为80℃，时间为35min。
本实施例中，步骤E中氩弧焊接参数为：焊接电流为250A，电弧长度为3mm，待焊板材正面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量20L/min，背面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量22L/min，焊枪为与板材成75°夹角，焊接速度40cm/min，送丝嘴倾斜25°，送丝速度68cm/min。
本实施例中，步骤F中冷却步骤如下：
a、首先采用冷风机向板材焊接区域吹出高压冷风，时间为35s；
b、之后在焊接区域喷洒干冰粉末，进一步冷却。
实验例：
对本发明各实施例焊接后的板材焊接区域进行性能测试，得到数据如下表：
Figure BDA0002884991980000091
Figure BDA0002884991980000101
综上所述，本发明采用的焊接工艺操作简单，焊接平整性好，焊接区域抗压强度高，不易变形，能够提高铝镁合金板材整体强度；其中，在焊接前对板材表面进行电磁预加热，能够提高焊接质量，不易出现未熔合、未焊透气孔和裂纹现象；焊丝外部喷涂的活性焊剂能够起到增加熔深和减少气孔率的双重作用，进一步提高焊接质量；此外，冷却时采用冷风冷却和干冰冷却双重冷却方式，能够提高冷却效率，防止焊接区域内部温度过高出现热错配应力影响焊接牢固性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种铝镁合金板材的焊接工艺,其特征在于：包括以下步骤：
A、首先打磨待焊接的铝镁合金板材的焊接区域，之后进行清洗、干燥；
B、将待焊接的铝镁合金板材固定在夹持机构上，同时，板材的焊接面正对设置并贴合，并采用红外线水平仪调整位置，使板材的上表面和下表面均处于同一水平面；
C、将铝镁合金板材焊接区域进行电磁加热预热；
D、将活性焊剂喷涂在焊丝表面，并将焊丝进行干燥；
E、对铝镁合金板材进行氩弧焊接；
F、将焊接后的铝镁合金板材进行快速冷却；
G、最后拆除夹持机构，取下焊接后的铝镁合金板材。
2.根据权利要求1所述的一种铝镁合金板材的焊接工艺,其特征在于：所述步骤A中，清洗时去除铝镁合金板材表面的油污、杂质，并采用热风干燥方式进行干燥处理。
3.根据权利要求1所述的一种铝镁合金板材的焊接工艺,其特征在于：所述步骤C的预热温度为55-60℃。
4.根据权利要求1所述的一种铝镁合金板材的焊接工艺,其特征在于：所述步骤D中活性焊剂由CNT：2-4％，CaF2：3-7％，ZnCl2：8-12％，CaCl2：8-12％，SiO2：20-25％，TiO2：15-25％，其余为Al。
5.根据权利要求1所述的一种铝镁合金板材的焊接工艺,其特征在于：所述步骤D中焊丝干燥温度为70-90℃，时间为30min-40min。
6.根据权利要求1所述的一种铝镁合金板材的焊接工艺,其特征在于：所述步骤E中氩弧焊接参数为：焊接电流为250A，电弧长度为3mm，待焊板材正面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量18-23L/min，背面保护气体为纯度99.9％的氩气，气体流量20-24L/min，焊枪为与板材成70°-80°夹角，焊接速度35-45cm/min，送丝嘴倾斜20°-30°，送丝速度65-70cm/min。
7.根据权利要求1所述的一种铝镁合金板材的焊接工艺,其特征在于：所述步骤F中冷却步骤如下：
a、首先采用冷风机向板材焊接区域吹出高压冷风，时间为30s-40s；
b、之后在焊接区域喷洒干冰粉末，进一步冷却。
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