本發(fā)明涉及焊接，更具體地，涉及一種鋁合金管材的定位焊接方法。

背景技術(shù)：

1、鋁及鋁合金具有導(dǎo)熱性強而熱容量大，線膨脹系數(shù)大，熔點低和高溫強度小等特點，鋁合金焊接是在所有焊接工藝中難度系數(shù)比較大的一種焊接工藝，具體表現(xiàn)焊縫容易出現(xiàn)裂紋、氣孔、熔深不夠、成型不良、夾渣和焊接變形大等缺陷，其中由于焊接母材鋁氧化膜的存在，嚴(yán)重影響焊縫的質(zhì)量，可能導(dǎo)致焊縫熔深不夠、成型不良和夾渣等缺陷?，F(xiàn)用于鋁焊接的手段主要有惰性氣體保護電弧焊、高真空釬焊、激光焊接等。其中惰性氣體保護電弧焊在焊接過程中操作人員要求較高，工藝穩(wěn)定性和重復(fù)性較差，焊件表面焊前處理嚴(yán)格，惰性氣體使用成本較高。高真空釬焊對鋁合金焊接面平整度，光潔度與對縫的契合度要求十分嚴(yán)格，容易出現(xiàn)漏焊等缺陷，高真空釬焊需要經(jīng)歷焊料的選擇、焊料的準(zhǔn)備、焊料的填充、工件的組裝、釬焊溫度與時間的設(shè)置的一系列復(fù)雜的關(guān)鍵步驟，很容易對鋁合金基材產(chǎn)生熱影響或焊接不對位等缺陷形成失效。激光焊接是近幾年來興起的焊接技術(shù)，具有能量密度高，熔深比高等優(yōu)勢，激光焊接頭在機械手的輔助下可以完成對復(fù)雜零件的焊接工作，但是由于鋁合金本身導(dǎo)熱性強而熱容量大，線膨脹系數(shù)大，熔點低和高溫強度小等特點，高能量密度的激光束在鋁合金上進行焊接時很容易出現(xiàn)熱影響區(qū)過大，焊接件變形、開裂等失效情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋁合金管材的定位焊接方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明公開一種鋁合金管材的定位焊接方法，包括以下步驟：

4、步驟一：準(zhǔn)備兩根鋁合金管材，管材外直徑為d，通過線切割和砂紙打磨使焊接接口可以完成對接，接口縫隙最寬處≤0.2mm，對接后，鋁合金管材整體為筆直狀態(tài)，焊接縫隙所在平面與管材長度方向垂直；

5、步驟二：通過超聲波清洗，去除管材表面的油污與附著的雜質(zhì)；

6、步驟三：將清洗好的鋁合金管材放入烘箱中烘干；

7、步驟四：高溫膠帶的寬度中間位置間隔打孔，打孔半徑r為2mm-3mm，第一個孔圓心與高溫膠帶起點間距＞r且＜0.25πd-r，打孔圓心之間相互間隔距離為0.25πd，高溫膠帶預(yù)留長度應(yīng)足夠纏繞鋁合金管材5圈以上；

8、步驟五：將步驟三中烘干好的鋁合金管材取出，使其焊接接口兩端對齊并接近，接口縫隙最寬處≤0.2mm，通過高溫膠帶進行固定，高溫膠帶寬度中間處對齊焊接縫隙，纏繞圈數(shù)5圈以上，留下四個均勻分布的孔洞，每個孔洞對應(yīng)一個定位焊接位置；

9、步驟六：將固定好的鋁合金管材放入電子束焊機中，通過電子束焊機中的側(cè)旋卡盤和頂針進一步加持固定，夾持完畢后關(guān)閉焊接室艙門，通過高溫膠帶上預(yù)留的打孔對鋁合金管材進行定位焊接，通過旋轉(zhuǎn)測選卡盤和移槍電機調(diào)整電子束槍與工件位置，使電子束可以通過高溫膠帶上的打孔轟擊鋁合金管材上的焊接縫隙，按相同工藝參數(shù)對四個定位焊接位置依次進行焊接操作；

10、步驟七：將定位焊接好的鋁合金管材從電子束焊機的焊接室中取出，撕去原本固定用到高溫膠帶，隨后通過超聲波清洗，去除管材表面殘留的膠等雜質(zhì)；將清洗好的管材放入烘箱中進行烘干；

11、步驟八：將步驟七清洗烘干好鋁合金管材通過電子束焊機中的側(cè)旋卡盤和頂針進一步加持固定，夾持完畢后關(guān)閉焊接室艙門，通過旋轉(zhuǎn)測選卡盤和移槍電機調(diào)整電子束槍與工件位置，使電子束槍落下的電子束流可以轟擊在鋁合金管材上的焊接縫隙位置，設(shè)定正式焊接工藝參數(shù)為：槍室真空度≤5×10-3pa、焊接室真空度≤5×10-3pa、燈絲電流為22a-24a、高壓為68kv-80kv、每毫米管材壁厚對應(yīng)焊接束流4ma-6ma、側(cè)旋卡盤轉(zhuǎn)速線速度v為1000mm/min-1500mm/min、焊接時間大于πd/v、槍距150mm-200mm；

12、步驟九：焊接結(jié)束，將焊接好的鋁合金管材從電子束焊機的焊接室中取出。

13、進一步地，步驟二中，超聲波清洗采用濃度≥95%以上的酒精為清洗溶液，清洗溫度30℃-50℃，清洗時間≥30min。

14、進一步地，步驟三中，烘干溫度為80℃-100℃，烘干時間≥60min。

15、進一步地，步驟五中，高溫膠帶上的孔洞圓心在焊接縫隙上并可以通過孔洞清楚看到焊接縫隙，每個孔洞的有效視野半徑≥2mm。

16、進一步地，步驟六中，設(shè)定定位焊接工藝參數(shù)為：槍室真空度≤5×10-3pa、焊接室真空度≤5×10-3pa、燈絲電流為22a-24a、高壓為68-80kv、每毫米管材壁厚對應(yīng)焊接束流4ma-6ma、槍距150mm-200mm、單次下束束流持續(xù)時間1s。

17、進一步地，步驟七中，超聲波清洗采用濃度≥95%以上的酒精為清洗溶液，清洗溫度50℃-70℃，清洗時間≥30min。

18、進一步地，步驟七中，烘干溫度為80℃-100℃，烘干時間≥60min。

19、本發(fā)明的有益效果是：能夠有效避免鋁合金在定位焊接過程中常規(guī)焊接方式引入雜質(zhì)及形成缺陷的風(fēng)險，同時固定方式靈活，可滿足不同尺寸鋁合金管材的焊接定位需求，無需定制工裝，成本低，操作簡單。

技術(shù)特征：

1.一種鋁合金管材的定位焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋁合金管材的定位焊接方法，其特征在于，步驟二中，超聲波清洗采用濃度≥95%以上的酒精為清洗溶液，清洗溫度30℃-50℃，清洗時間≥30min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋁合金管材的定位焊接方法，其特征在于，步驟三中，烘干溫度為80℃-100℃，烘干時間≥60min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋁合金管材的定位焊接方法，其特征在于，步驟五中，高溫膠帶上的孔洞圓心在焊接縫隙上并可以通過孔洞清楚看到焊接縫隙，每個孔洞的有效視野半徑≥2mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋁合金管材的定位焊接方法，其特征在于，步驟六中，設(shè)定定位焊接工藝參數(shù)為：槍室真空度≤5×10-3pa、焊接室真空度≤5×10-3pa、燈絲電流為22a-24a、高壓為68-80kv、每毫米管材壁厚對應(yīng)焊接束流4ma-6ma、槍距150mm-200mm、單次下束束流持續(xù)時間1s。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋁合金管材的定位焊接方法，其特征在于，步驟七中，超聲波清洗采用濃度≥95%以上的酒精為清洗溶液，清洗溫度50℃-70℃，清洗時間≥30min。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種鋁合金管材的定位焊接方法，其特征在于，步驟七中，烘干溫度為80℃-100℃，烘干時間≥60min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種鋁合金管材的定位焊接方法，包括以下步驟：準(zhǔn)備兩根鋁合金管材，管材外直徑為D，通過線切割和砂紙打磨使焊接接口可以完成對接，接口縫隙最寬處≤0.2mm，對接后，鋁合金管材整體為筆直狀態(tài)，焊接縫隙所在平面與管材長度方向垂直；通過超聲波清洗，去除管材表面的油污與附著的雜質(zhì)。本發(fā)明能夠有效地對鋁合金管材的焊接縫隙進行定位，確保焊接位置準(zhǔn)確。

技術(shù)研發(fā)人員：壽建棟,王翔
受保護的技術(shù)使用者：紹興先越材料技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6