專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于鋁合金交流tig焊接的高效活性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于交流TIG焊的高效活性劑，適用于鋁合金材料的焊接，尤其是中厚板鋁合金的高效TIG焊接。
背景技術(shù)：
鋁合金材料在汽車(chē)、機(jī)車(chē)等制造業(yè)以及航空航天工業(yè)等尖端領(lǐng)域中得到日益廣泛的應(yīng)用。鋁合金材料的廣泛使用，要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一就是連接問(wèn)題，焊接無(wú)疑是首選的一種先進(jìn)的連接方法。傳統(tǒng)的TIG焊(Tungsten Inert Gas Welding)由于具有焊接質(zhì)量高，焊件的熔化量可以精確控制等特點(diǎn)，在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但TIG焊的單道焊熔深淺，對(duì)材料成分變化敏感，特別是生產(chǎn)效率低，以至于在焊接生產(chǎn)中需要消耗更高的能量。這些缺點(diǎn)制約了傳統(tǒng)TIG焊在招合金焊接中的應(yīng)用?；钚訲IG焊接(Activating flux-TIG,簡(jiǎn)稱(chēng)A - TIG)方法是使用特殊研制的活性劑材料，焊前涂敷到被焊工件表面，再進(jìn)行 焊接。與常規(guī)的TIG焊相比，在焊接工藝參數(shù)不變的情況下，活性TIG焊接工藝顯著增大焊接熔深，而且并不增加正面焊縫寬度。因此，是一種高效率、低能耗的新型焊接方法?；钚訲IG焊起初由前蘇聯(lián)巴頓焊接研究所(PWI)在20世紀(jì)60年代研制，但是直到20世紀(jì)90年代末期才在歐美國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展廣泛的研究。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)低碳鋼、不銹鋼等材料的活性焊接工藝進(jìn)行了大量研究，研發(fā)出了多種成系列的活性劑材料，也推動(dòng)了活性焊接技術(shù)的應(yīng)用。而高效活性劑材料的研制有利于促進(jìn)活性TIG焊接技術(shù)在鋁合金制品生產(chǎn)制造中的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種用于鋁合金交流TIG焊接的高效活性劑，與現(xiàn)有的傳統(tǒng)TIG焊技術(shù)相比，施加本發(fā)明提出的高效活性劑于待焊位置，在焊接鋁合金材料過(guò)程中，能夠顯著增大焊接熔深，彌補(bǔ)傳統(tǒng)TIG焊接鋁合金焊接效率的不足，從而在相對(duì)較小的焊接電流下獲得相對(duì)更聞的焊接生廣效率，達(dá)到節(jié)能、聞效的目的。本發(fā)明提出的用于鋁合金交流TIG焊接的高效活性劑由Cr2O3粉末、TiO2粉末和La2O3 粉末組成，其重量配比為Cr2O3 55% 65%, TiO2 20% 30%, La2O3 10% 20%。該活性劑為粉末狀，各粉末粒度為250目。使用前，將該粉末活性劑在80 100°C溫度下真空干燥I 2小時(shí)，再加入丙酮攪拌，均勻混合為漿狀，并涂覆覆蓋全部待焊位置，涂覆厚度為O. 2mm O. 5mm。待丙酮揮發(fā)后，即進(jìn)行焊接。該活性劑適用于鋁合金材料的交流TIG焊接。大量系統(tǒng)的試驗(yàn)研究表明，在鋁合金的活性TIG焊接中采用該活性劑，可以綜合發(fā)揮Cr2O3粉末、TiO2粉末和La2O3粉末各自的效果，使自由TIG電弧產(chǎn)生收縮，增大電弧導(dǎo)電通道的電阻熱效應(yīng)，使焊接電弧熱源作用更加集中，并且能夠改變鋁合金焊接熔池中熔融金屬的表面張力梯度方向。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，在活性TIG焊接鋁合金中使用該活性劑，在相同焊接工藝條件下，可以獲得3 5倍于傳統(tǒng)TIG焊接的熔深效果，使焊接效率顯著提高，并且焊縫表面成形良好。


圖I是傳統(tǒng)TIG焊接5mm厚2024鋁合金所得的焊縫表面成形。圖2是傳統(tǒng)TIG焊接5mm厚2024鋁合金所得的焊縫橫截面成形。圖3是實(shí)施例I中采用活性TIG焊接5mm厚2024鋁合金所得的焊縫表面成形。圖4是實(shí)施例I中采用活性TIG焊接5mm厚2024鋁合金所得的焊縫橫截面成形。圖5是實(shí)施例2中采用活性TIG焊接5mm厚2024鋁合金所得的焊縫橫截面成形。圖6是實(shí)施例3中采用活性TIG焊接5mm厚2024鋁合金所得的焊縫橫截面成形。圖7是實(shí)施例4中采用活性TIG焊接5mm厚2024鋁合金所得的焊縫橫截面成形?！?br> 具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。圖I和圖2顯示了傳統(tǒng)TIG焊接5mm厚2024鋁合金板材的焊縫表面成形效果和焊縫熔深效果，所采用的焊接工藝參數(shù)為焊接電流為交流150A，焊接速度為60cm/min，氬氣流量為10L/min，焊槍傾角為90°。實(shí)施例I :對(duì)5mm厚2024鋁合金板材進(jìn)行活性TIG焊接。所采用的活性劑重量配比為=Cr2O3 58%, TiO2 28%, La2O3 :14%。將粉末活性劑在90°C溫度下真空干燥I小時(shí)，再加入丙酮攪拌混合均勻。將粉末鋁熱劑均勻涂覆在待焊位置，涂覆厚度為O. 4_。待丙酮揮發(fā)后，設(shè)定焊接參數(shù)焊接電流為交流150A，焊接速度為60cm/min，氬氣流量為10L/min，焊槍傾角為90°，進(jìn)行焊接。圖3和圖4分別為采用實(shí)施例I中的焊接工藝和活性劑添加進(jìn)行活性TIG焊接，得到的焊縫表面成形和焊縫橫截面熔深?？梢钥闯龊缚p表面成形良好，相比于圖I中傳統(tǒng)TIG焊接得到的焊縫表面寬度，活性TIG焊接得到的焊縫寬度有明顯減小的效果；焊縫熔深有顯著增加，相比于圖2中傳統(tǒng)TIG焊接得到的焊縫熔深，活性TIG焊接得到的焊縫熔深增大了約3. 9倍。實(shí)施例2 :對(duì)5mm厚2024鋁合金板材進(jìn)行活性TIG焊接。所采用的活性劑重量配比為=Cr2O3 55%, TiO2 28%, La2O3 :17%。將粉末活性劑在90°C溫度下真空干燥I小時(shí)，再加入丙酮攪拌混合均勻。將粉末鋁熱劑均勻涂覆在待焊位置，涂覆厚度為O. 4_。待丙酮揮發(fā)后，設(shè)定焊接參數(shù)焊接電流為交流150A，焊接速度為60cm/min，氬氣流量為10L/min，焊槍傾角為90°，進(jìn)行焊接。圖5為采用實(shí)施例2中的焊接工藝和活性劑添加進(jìn)行活性TIG焊接，得到的焊縫橫截面熔深?？梢钥闯龊缚p熔深有顯著增加，相比于圖2中傳統(tǒng)TIG焊接得到的焊縫熔深，活性TIG焊接得到的焊縫熔深增大了約3. 5倍。實(shí)施例3 :對(duì)5mm厚2024鋁合金板材進(jìn)行活性TIG焊接。所采用的活性劑重量配比為=Cr2O3 62%, TiO2 24%, La2O3 :14%。將粉末活性劑在90°C溫度下真空干燥I小時(shí)，再加入丙酮攪拌混合均勻。將粉末鋁熱劑均勻涂覆在待焊位置，涂覆厚度為O. 4_。待丙酮揮發(fā)后，設(shè)定焊接參數(shù)焊接電流為交流150A，焊接速度為60cm/min，氬氣流量為10L/min，焊槍傾角為90°，進(jìn)行焊接。圖6為采用實(shí)施例3中的焊接工藝和活性劑添加進(jìn)行活性TIG焊接，得到的焊縫橫截面熔深?？梢钥闯龊缚p熔深有顯著增加，相比于圖2中傳統(tǒng)TIG焊接得到的焊縫熔深，活性TIG焊接得到的焊縫熔深增大了約3倍。實(shí)施例4 :對(duì)5mm厚2024鋁合金板材進(jìn)行活性TIG焊接。所采用的活性劑重量配比為=Cr2O3 60%, TiO2 25%, La2O3 :15%。將粉末活性劑在90°C溫度下真空干燥I小時(shí)，再加入丙酮攪拌混合均勻。將粉末鋁熱劑均勻涂覆在待焊位置，涂覆厚度為O. 4_。待丙酮揮發(fā)后，設(shè)定焊接參數(shù)焊接電流為交流150A，焊接速度為60cm/min，氬氣流量為10L/min，焊槍傾角為90°，進(jìn)行焊接。圖7為采用實(shí)施例4中的焊接工藝和活性劑添加進(jìn)行活性TIG焊接，得到的焊縫橫截面熔深?？梢钥闯龊缚p熔深有顯著增加，相比于圖2中傳統(tǒng)TIG焊接得到的焊縫熔深，活性TIG焊接得到的焊縫熔深增大了約3倍?！?br> 權(quán)利要求
1.一種用于鋁合金交流TIG焊接的高效活性劑，其特征在于活性劑由Cr2O3粉末、TiO2和 La2O3 粉末組成，其重量配比為Cr2O3 55% 65%, TiO2 20% 30%, La2O3 10% 20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于鋁合金交流TIG焊接的高效活性劑，其特征在于所述活性劑的原料最優(yōu)重量配比為Cr2O3 58% 62%，TiO2 22% 26%，La2O3 14% 18%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的用于鋁合金交流TIG焊接的高效活性劑，其特征在于使用前將活性劑在80 10(TC溫度下真空干燥I 2小時(shí)，再加入丙酮攪拌，均勻混合為漿狀，并涂覆覆蓋全部待焊位置，涂覆厚度為O. 2mm O. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋁合金交流TIG焊接的高效活性劑，其特征在于各粉末粒度為250目。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于鋁合金材料交流TIG焊接的高效活性劑，其由Cr2O3粉末、TiO2粉末和La2O3粉末組成，重量配比為Cr2O355%～65%，TiO220%～30%，La2O310%～20%。使用前將該粉末活性劑在80～100℃溫度下真空干燥1～2小時(shí)，再加入丙酮攪拌，均勻混合為漿狀，并涂覆覆蓋全部待焊位置，涂覆厚度為0.2mm～0.5mm。待丙酮揮發(fā)后，即進(jìn)行焊接。在鋁合金材料的活性TIG焊接中使用該活性劑，在相同焊接工藝條件下，可以獲得3～4倍于傳統(tǒng)TIG焊接的熔深效果，使焊接效率顯著提高，并且焊縫表面成形良好，具有較為理想的工程意義。
文檔編號(hào)B23K9/167GK102886625SQ20121039240
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者羅怡 申請(qǐng)人:重慶理工大學(xué)