CN101579777A - 一种采用在钢表面预置a1涂层实现铝-钢焊接的方法 - Google Patents
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Abstract
一种采用在钢表面预置Al涂层实现铝－钢焊接的方法，它涉及一种铝－钢焊接的方法。它解决了现有铝对钢表面润湿不好，接头气孔较多，接头的连接质量差的问题。方法：一、采用热浸镀铝法在钢板或钢管待焊接部位表面预置Al涂层，得到Al钢板或钢管；二、用丙酮对铝板或铝管、镀Al钢板或钢管的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接或套接在一起，采用MIG焊机进行焊接，即完成铝－钢的焊接。本发明采用Al作为钢板或钢管表面的涂层，改善了熔化的铝对钢的界面润湿性，界面化合物生成量少，焊缝的成形好，无夹渣咬边现象，接头无气孔，提高了接头的连接质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝-钢焊接的方法。
背景技术
铝与钢的连接在工业领域具有非常广泛的应用需求，然而这两种材料的连接具有很大的难度。现在铝与钢连接的方法主要有压力焊、真空钎焊和熔焊三大类：压力焊只适用于板材大面积对接，适用范围有限；真空钎焊对设备需求高，效率低；熔焊凭借其设备简单，生产效率高和质量稳定等优点成为工业领域的首选方法之一。
利用MIG(熔化极惰性气体保护焊)焊接设备实现铝与钢的直接熔焊比较困难，这主要是由于熔化的铝对钢的润湿性不好，为此目前经常采用在钢表面镀Zn，利用Zn的作用实现铝与钢的连接，然而采用Zn作为涂层时，Zn在焊接过程中容易发生汽化，导致接头气孔较多，降低了接头的连接质量，阻碍了铝-钢焊接技术的推广应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有铝-钢焊接中铝对钢表面润湿不好，接头气孔较多，接头的连接质量差的问题，而提供一种采用在钢表面镀Al涂层实现铝-钢焊接的方法。
采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法按以下步骤实现：一、采用热浸镀铝法在钢板或钢管待焊接部位表面预置Al涂层，得到镀Al钢板或钢管；二、用丙酮对铝板或铝管、镀Al钢板或钢管的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接或套接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氩气或氦气，焊接过程中焊丝送进位置在铝板或铝管待焊部位外表面，且焊丝与铝板或铝管边缘的距离≤3mm，焊接过程中保持铝板或铝管焊接部分为液态，镀Al钢板或钢管为固态，待接头冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为10～300μm，Al涂层比搭接接触面或套接接触面宽1～2mm；步骤二中铝板为纯铝板或铝合金板，铝管为纯铝管或铝合金管；步骤二中搭接是将铝板与镀Al钢板按照镀Al钢板在下铝板在上的方式搭接，搭接接触面宽度为8～20mm；步骤二中套接是将铝管与镀Al钢管按照铝管在外侧镀Al钢管在内侧的方式套接，套接接触面宽度为8～20mm；步骤二中焊丝为Al-Si焊丝。
本发明中采用Al作为钢板或钢管表面的涂层，改善了熔化的铝对钢的界面润湿性，界面化合物生成量少，焊缝的成形好，无夹渣咬边现象，接头无气孔，提高了接头的连接质量。
附图说明
图1为具体实施方式五中铝-钢焊接的搭接操作示意图，其中1为铝板，2为钢板，3为Al涂层。图2为具体实施方式五中铝-钢焊接后接头的外观图。图3为具体实施方式七中铝-钢焊接的套接操作示意图，其中1为铝管，2为钢管，3为Al涂层。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法按以下步骤实现：一、采用热浸镀铝法在钢板或钢管待焊接部位表面预置Al涂层，得到镀Al钢板或钢管；二、用丙酮对铝板或铝管、镀Al钢板或钢管的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接或套接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氩气或氦气，焊接过程中焊丝送进位置在铝板或铝管待焊部位外表面，且焊丝与铝板或铝管边缘的距离≤3mm，焊接过程中保持铝板或铝管焊接部分为液态，镀Al钢板或钢管为固态，待接头冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为10～300μm，Al涂层比搭接接触面或套接接触面宽1～2mm；步骤二中铝板为纯铝板或铝合金板，铝管为纯铝管或铝合金管；步骤二中搭接是将铝板与镀Al钢板按照镀Al钢板在下铝板在上的方式搭接，搭接接触面宽度为8～20mm；步骤二中套接是将铝管与镀Al钢管按照铝管在外侧镀Al钢管在内侧的方式套接，套接接触面宽度为8～20mm；步骤二中焊丝为Al-Si焊丝。
本实施方式步骤一中钢板或钢管为现有各种型号的钢板或钢管。
本实施方式步骤二中铝板或铝管为铝合金时，可采用现有各种型号的铝合金。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中Al涂层的厚度为50μm。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中Al涂层的厚度为200μm。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中步骤一中Al涂层的厚度为100μm。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法按以下步骤实现：一、采用热浸镀铝法在钢板待焊接部位表面预置Al涂层，得到镀Al钢板；二、用丙酮对铝板和镀Al钢板的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氩气，焊接过程中焊丝送进位置在铝板待焊部位外表面，且焊丝与铝板边缘的距离为1mm，焊接过程中保持铝板焊接部分为液态，镀Al钢板为固态，待接头冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为50μm，Al涂层比搭接接触面宽为2mm步骤二中铝板为铝合金板；步骤二中搭接是将铝板与镀Al钢板按照镀Al钢板在下铝板在上的方式搭接，搭接接触面宽度为10mm；步骤二中焊丝牌号为Al-Si5。
本实施方式中铝合金板的型号为6061，钢板的型号为1Cr18Ni9Ti。
本实施方式中铝-钢焊接的搭接如图1所示，铝板与镀Al钢板按照镀Al钢板在下铝板在上的方式搭接。
本实施方式中铝-钢焊接的接头外观如图2所示，焊缝的成形好，无夹渣咬边现象，接头无气孔，接头的连接质量好。
具体实施方式六：本实施方式采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法按以下步骤实现：一、采用热浸镀铝法在钢板待焊接部位表面预置Al涂层，得到镀Al钢板；二、用丙酮对铝板和镀Al钢板的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氩气，焊接过程中焊丝送进位置在铝板待焊部位外表面，且焊丝与铝板边缘的距离为2mm，焊接过程中保持铝板焊接部分为液态，镀Al钢板为固态，待接头冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为100μm，Al涂层比搭接接触面宽为2mm；步骤二中铝板为铝合金板；步骤二中搭接是将铝板与镀Al钢板按照镀Al钢板在下铝板在上的方式搭接，搭接接触面宽度为15mm；步骤二中焊丝牌号为Al-Si5。
本实施方式中铝合金板的型号为6061，钢板的型号为1Cr18Ni9Ti。
本实施方式中铝-钢焊接的焊缝的成形好，无夹渣咬边现象，接头无气孔，接头的连接质量好。
具体实施方式七：本实施方式采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法按以下步骤实现：一、采用热浸镀铝法在钢管待焊接部位表面预置Al涂层，得到镀Al钢管；二、用丙酮对铝管和镀Al钢管的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位套接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氦气，焊接过程中焊丝送进位置在铝管待焊部位外表面，且焊丝与铝板边缘的距离为2mm，焊接过程中保持铝管焊接部分为液态，镀Al钢管为固态，待接头冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为50μm，Al涂层的比套接接触面宽为1mm；步骤二中铝管为铝合金管；步骤二中套接是将铝管与镀Al钢管按照铝管在外侧镀Al钢管在内侧的方式套接，套接接触面宽度为10mm步骤二中焊丝牌号为Al-Si5。
本实施方式中铝合金管的型号为6061，钢管的型号为1Cr18Ni9Ti。
本实施方式中铝-钢焊接的套接如图3所示，铝管与钢管按照铝管在外侧钢管在内侧的方式套接。
本实施方式中铝-钢焊接的焊缝的成形好，无夹渣咬边现象，接头无气孔，接头的连接质量好。
具体实施方式八：本实施方式采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法按以下步骤实现：一、采用热浸镀铝法在钢管待焊接部位表面预置Al涂层，得到镀Al钢管；二、用丙酮对铝管和镀Al钢管的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位套接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氦气，焊接过程中焊丝送进位置在铝管待焊部位外表面，且焊丝与铝板边缘的距离为3mm，焊接过程中保持铝管焊接部分为液态，镀Al钢管为固态，待接头冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为100μm，Al涂层的比套接接触面宽为1mm；步骤二中铝管为铝合金管；步骤二中套接是将铝管与镀Al钢管按照铝管在外侧镀Al钢管在内侧的方式套接，套接接触面宽度为15mm；步骤二中焊丝牌号为Al-Si5。
本实施方式中铝合金管的型号为6061，钢管的型号为1Cr18Ni9Ti。
本实施方式中铝-钢焊接的焊缝的成形好，无夹渣咬边现象，接头无气孔，接头的连接质量好。
Claims (4)
1、一种采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法，其特征在于采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法按以下步骤实现：一、采用热浸镀铝法在钢板或钢管待焊接部位表面预置Al涂层，得到镀Al钢板或钢管；二、用丙酮对铝板或铝管、镀Al钢板或钢管的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接或套接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氩气或氦气，焊接过程中焊丝送进位置在铝板或铝管待焊部位外表面，且焊丝与铝板或铝管边缘的距离≤3mm，焊接过程中保持铝板或铝管焊接部分为液态，镀Al钢板或钢管为固态，待接头冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为10～300μm，Al涂层比搭接接触面或套接接触面宽1～2mm步骤二中铝板为纯铝板或铝合金板，铝管为纯铝管或铝合金管；步骤二中搭接是将铝板与镀Al钢板按照镀Al钢板在下铝板在上的方式搭接，搭接接触面宽度为8～20mm；步骤二中套接是将铝管与镀Al钢管按照铝管在外侧镀Al钢管在内侧的方式套接，套接接触面宽度为8～20mm；步骤二中焊丝为Al-Si焊丝。
2、根据权利要求1所述的一种采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法，其特征在于步骤一中Al涂层的厚度为50μm。
3、根据权利要求1所述的一种采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法，其特征在于步骤一中Al涂层的厚度为200μm。
4、根据权利要求1所述的一种采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法，其特征在于步骤一中Al涂层的厚度为100μm。
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