CN109570766B - 一种铝合金板材焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金板材焊接方法，包括以下步骤：将两组待焊铝合金板材水平对接放置，组成待焊件，对接前，对两组铝合金板材之间的对接面进行打磨，并预热至310℃；将ER5356焊丝放入待焊件间隙中，ER5356焊丝的直径为3.5mm，以TIG焊方式对待焊件正面进行填充焊，形成焊接底件。本发明所述的一种铝合金板材焊接方法，首先，可以解决单面焊工艺产生的背面焊缝气孔和未熔合缺陷，能够提高抗拉强度，使待焊件之间更加紧密，其次，能够更好的减少待焊件之间的气孔数，进一步提高待焊件之间的焊接的紧密性，还可以更好的将待焊件空隙间的板材融化进行融合，提高待焊件之间融合程度，更好的使其形成一个整体，带来更好的使用前景。

Description

一种铝合金板材焊接方法
技术领域
本发明涉及铝合金板材焊接领域，特别涉及一种铝合金板材焊接方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入，目前铝合金是应用最多的合金；
现有的铝合金板材焊接方法在使用时存在一定的弊端，(1)、采用单面焊工艺，当热输入量较小时，焊缝背面出现未焊透缺陷，当热输入量较大时，背面焊缝由垫板凹槽强制成型，在焊趾处出现了较多的气孔缺陷；(2)、现有的铝合金板材焊接方法在焊接完成后，不能更好的控制冷却时的温度与速度，当温度减低过快时，液体状态的铝合金板材突然收缩，表面容易出现裂缝，同时内部也容易出现断层；(3)、现有的TIG焊在焊接时，只能待焊件之间的缝隙进行融合，内部通过焊丝进行填充，融化后的焊丝只是粘连在待焊件之间，不能与铝合金板材很好的进行融合，为此，我们提出一种铝合金板材焊接方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种铝合金板材焊接方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种铝合金板材焊接方法，包括以下步骤：
(1)、将两组待焊铝合金板材水平对接放置，组成待焊件；
(2)、将ER5356焊丝放入待焊件间隙中，以TIG焊方式对待焊件正面进行填充焊，形成焊接底件；
(3)、转动步骤(2)中的焊接底件，以TIG焊方式对背面进行自熔焊，形成初步焊接件；
(4)、采用激光对初步焊接件进行焊接，冷却，完成焊接。
优选的，所述步骤(1)中，对接前，对两组铝合金板材之间的对接面进行打磨，并预热至300～320℃。
优选的，所述步骤(2)中，待焊件之间的间隙为0～0.1mm。
优选的，所述步骤(2)中，ER5356焊丝的直径为3.5mm。
优选的，所述步骤(2)与(3)中，TIG焊的电压为25～30V，电流为300～380A，氩气流速为25L/min。
优选的，所述步骤(4)中，激光功率为600～800w，激光焊接速度0.8～1.2m/min，电流160～220A，脉宽1.5～2.5ms，离焦量为0.5～1.5mm，保护气体流速为12～18L/min，保护气体的气压为0.10～0.30MPa。
优选的，所述步骤(4)中，冷却，先放置在室内待温度减低到300～350℃时，使用高频加热控制温度以2～6℃/min的速度减底到常温。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、使用正面填丝焊加背面不填丝自熔焊双面焊工艺，可以解决单面焊工艺产生的背面焊缝气孔和未熔合缺陷，能够提高抗拉强度，使待焊件之间更加紧密性；
2、通过使用高领加热控制焊接后温度缓慢减低，能够更好的减少待焊件之间的气孔数，同时避免冷却过快表面出现裂纹与内部出现分层，进一步提高待焊件之间的焊接的紧密性；
3、通过先使用TIG焊，使待焊件边缘融化紧密贴合，同时能够使ER5356焊丝对待焊件之间的空隙进行填充，之后再使用激光焊，能够更好的将待焊件空隙间的板材融化进行融合，提高待焊件之间融合程度，更好的使其形成一个整体。
附图说明
图1为本发明一种铝合金板材焊接方法的整体结构流程图。
具体实施方式
为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)、将两组待焊铝合金板材水平对接放置，组成待焊件，对接前，对两组铝合金板材之间的对接面进行打磨，并预热至310℃；
(2)、将ER5356焊丝放入待焊件间隙中，ER5356焊丝的直径为3.5mm，以TIG焊方式对待焊件正面进行填充焊，形成焊接底件，待焊件之间的间隙为0.1mm，TIG焊的电压为28V，电流为340A，氩气流速为25L/min；
(3)、转动步骤(2)中的焊接底件，以TIG焊方式对背面进行自熔焊，形成初步焊接件，TIG焊的电压为28V，电流为340A，氩气流速为25L/min；
(4)、采用激光对初步焊接件进行焊接，冷却，完成焊接，激光功率为600～800w，激光焊接速度1.0m/min，电流200A，脉宽2.0ms，离焦量为1.0mm，保护气体流速为15L/min，保护气体的气压为0.20MPa，冷却，先放置在室内待温度减低到325℃时，使用高频加热控制温度以2℃/min的速度减底到常温。
实施例2
(1)、将两组待焊铝合金板材水平对接放置，组成待焊件，对接前，对两组铝合金板材之间的对接面进行打磨，并预热至310℃；
(2)、将ER5356焊丝放入待焊件间隙中，ER5356焊丝的直径为3.5mm，以TIG焊方式对待焊件正面进行填充焊，形成焊接底件，待焊件之间的间隙为0.1mm，TIG焊的电压为28V，电流为340A，氩气流速为25L/min；
(3)、转动步骤(2)中的焊接底件，以TIG焊方式对背面进行自熔焊，形成初步焊接件，TIG焊的电压为28V，电流为340A，氩气流速为25L/min；
(4)、采用激光对初步焊接件进行焊接，冷却，完成焊接，激光功率为600～800w，激光焊接速度1.0m/min，电流200A，脉宽2.0ms，离焦量为1.0mm，保护气体流速为15L/min，保护气体的气压为0.20MPa，冷却，先放置在室内待温度减低到325℃时，使用高频加热控制温度以4℃/min的速度减底到常温。
实施例3
(1)、将两组待焊铝合金板材水平对接放置，组成待焊件，对接前，对两组铝合金板材之间的对接面进行打磨，并预热至310℃；
(2)、将ER5356焊丝放入待焊件间隙中，ER5356焊丝的直径为3.5mm，以TIG焊方式对待焊件正面进行填充焊，形成焊接底件，待焊件之间的间隙为0.1mm，TIG焊的电压为28V，电流为340A，氩气流速为25L/min；
(3)、转动步骤(2)中的焊接底件，以TIG焊方式对背面进行自熔焊，形成初步焊接件，TIG焊的电压为28V，电流为340A，氩气流速为25L/min；
(4)、采用激光对初步焊接件进行焊接，冷却，完成焊接，激光功率为600～800w，激光焊接速度1.0m/min，电流200A，脉宽2.0ms，离焦量为1.0mm，保护气体流速为15L/min，保护气体的气压为0.20MPa，冷却，先放置在室内待温度减低到325℃时，使用高频加热控制温度以6℃/min的速度减底到常温。
表1为对实施例1-3中不同温度下降速度下，减低到常温的时间与抗拉强度，测试结果如下：
Figure BDA0001885652220000041
由表1实验数据可知，本发明铝合金板材焊接方法，随着每分钟温度降低幅度的增加，拉伸硬度不断的减低，由于温度的减低速度过快，表面容易出现裂纹或气孔，且内部出现分层，所以拉伸硬度减低，但是相应的耗时减小，节省时间的同时还能够减少能源的消耗，另由表1可知实施例2为最优的选择。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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效物界定。

Claims (3)

1.一种铝合金板材焊接方法，包括以下步骤：
(1)、将两组待焊铝合金板材水平对接放置，组成待焊件；
(2)、将ER5356焊丝放入待焊件间隙中，以TIG焊方式对待焊件正面进行填充焊，形成焊接底件；
(3)、转动步骤(2)中的焊接底件，以TIG焊方式对背面进行自熔焊，形成初步焊接件；
(4)、采用激光对初步焊接件进行焊接，冷却，完成焊接；
所述步骤(4)中，激光功率为600～800w，激光焊接速度0.8～1.2m/min，电流160～220A，脉宽1.5～2.5ms，离焦量为0.5～1.5mm，保护气体流速为12～18L/min，保护气体的气压为0.10～0.30MPa；
所述步骤(1)中，对接前，对两组铝合金板材之间的对接面进行打磨，并预热至300～320℃；
所述步骤(2)与(3) 中，TIG焊的电压为25～30V，电流为300～380A，氩气流速为25L/min；
所述步骤(4)中，冷却，先放置在室内待温度减低到300～350℃时，使用高频加热控制温度以2～6℃/min的速度减低到常温；
通过先使用TIG焊，使待焊件边缘融化紧密贴合，同时能够使ER5356焊丝对待焊件之间的空隙进行填充，之后再使用激光焊，能够更好的将待焊件空隙间的板材融化进行融合，提高待焊件之间融合程度，更好的使其形成一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金板材焊接方法，其特征在于：所述步骤(2)中，待焊件之间的间隙为0～0.1mm。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金板材焊接方法，其特征在于：所述步骤(2)中，ER5356焊丝的直径为3.5mm。
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