一種鋁合金的tig焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金的焊接技術(shù)，特別涉及一種鋁合金的TIG焊接方法。 技術(shù)背景
[0002] 鋁合金普遍存在著一些焊接性問(wèn)題：極易氧化，常溫和空氣接觸及焊接高溫環(huán)境 下容易生成一層致密的氧化膜，氧化膜的存在會(huì)造成材料物理化學(xué)性能的不均勻性，焊接 過(guò)程易產(chǎn)生未熔合、氣孔夾雜等缺陷；具有高的導(dǎo)熱率和熱容量，焊接過(guò)程中熱量損耗嚴(yán) 重；線膨脹系數(shù)大，焊接受熱過(guò)程中熱輸入控制不均容易產(chǎn)生較大的變形及應(yīng)力集中；低 熔點(diǎn)合金元素在電弧的高溫作用下容易燒損、蒸發(fā)，出現(xiàn)過(guò)燒現(xiàn)象時(shí)會(huì)極大降低接頭質(zhì)量 等。
[0003] 目前中厚度鋁合金普遍采用的焊接工藝是開(kāi)坡口單面非熔化極氣體保護(hù)焊 (Tungsten Inert Gas arc Welding，TIG)氬弧焊與開(kāi)坡口雙面TIG氬弧焊。坡口是焊接 過(guò)程中根據(jù)需要在待焊端頭加工并裝配成一定的幾何形狀的溝槽，主要目的就是為了保證 焊接接頭能焊透而不出現(xiàn)焊接工藝缺陷?，F(xiàn)有的坡口形狀有X型、V型、Y型。
[0004] 坡口的尺寸及形式均需要根據(jù)產(chǎn)品厚度及實(shí)際需要變化，通常來(lái)講開(kāi)坡口的時(shí)間 占據(jù)了整個(gè)焊接過(guò)程的65 %以上。開(kāi)坡口后，焊道愈接近工件表面愈寬，尤其是單面開(kāi)坡口 焊接，到最后焊接時(shí)可能需要多道焊從可以填滿坡口，從而影響焊接效率。雙面開(kāi)坡口焊接 時(shí)還需要按一定次序先后焊接正反面焊道，所以需要不斷的翻轉(zhuǎn)工件，會(huì)進(jìn)一步降低焊接 效率。由于需要填充金屬材料補(bǔ)充坡口，外界金屬材料的加入必將引起材料本身性能的變 化，若填充材料或?qū)娱g清理不干凈，極易產(chǎn)生層間缺陷，如氣孔、夾渣。多層多道焊會(huì)增加層 間清理難度，同時(shí)多次的焊接會(huì)增加焊接缺陷產(chǎn)生的幾率，影響焊接質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種鋁合金的TIG焊接方法，提高鋁合金焊接性能。
[0006] 為此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋁合金的TIG焊接方法，用于焊接兩個(gè)工件之間 的焊縫，包括：
[0007] 在所述兩個(gè)工件之間的待焊焊縫的預(yù)估熔池區(qū)下方預(yù)留懸槽；
[0008] 采用TIG焊對(duì)所述待焊焊縫進(jìn)行打底焊，形成背面焊漏。
[0009] 采用TIG焊對(duì)所述待焊焊縫進(jìn)行蓋面焊；形成正面焊縫余高。
[0010] 利用本發(fā)明實(shí)施例提供的鋁合金的TIG焊接方法，先通過(guò)在兩個(gè)工件之間的待焊 焊縫的預(yù)估熔池區(qū)下方預(yù)留懸槽，減小焊接區(qū)域墊板和工件的接觸面積，減緩焊接過(guò)程墊 板（尤其是熔池周?chē)┥崴俣龋俨捎肨IG焊對(duì)所述待焊焊縫進(jìn)行打底焊接直接形成背 面焊漏，最后用TIG焊對(duì)所述待焊焊縫進(jìn)行蓋面焊，形成正面焊縫余高，減緩了焊散熱快， 使得電弧熱量更為集中，提高了鋁合金焊接性能。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例中一種鋁合金的TIG焊接方法的流程示意圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一種鋁合金TIG焊接散熱墊板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中一種鋁合金的焊接裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步 的詳細(xì)描述。
[0015] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋁合金的焊接方法適用于厚度范圍4-10mm的鋁合金， 用于焊接鋁合金對(duì)接接頭。圖1是本發(fā)明實(shí)施例中一種鋁合金的TIG焊接方法的流程示意 圖，如圖1所示，該方法包括：
[0016] 步驟101 :在兩個(gè)工件之間的待焊焊縫的預(yù)估熔池區(qū)下方預(yù)留懸槽。
[0017] 為了解決傳統(tǒng)TIG焊接散熱速度快，電弧熱量集中率低的問(wèn)題，本發(fā)明一實(shí)施例 提供了一種鋁合金的懸空TIG焊接散熱墊板，圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的懸空TIG焊 接散熱墊板結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在兩個(gè)工件之間的待焊焊縫的預(yù)估熔池區(qū)4下方預(yù) 留懸空槽2,采用這種在焊接熔池區(qū)下方預(yù)留懸空槽的方法可以減小焊接區(qū)域墊板1和工 件3的接觸面積，減緩焊接過(guò)程墊板（尤其是熔池周?chē)┥崴俣龋沟肨IG電弧熱量得到 最大程度利用。
[0018] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，還可以根據(jù)不同焊接工件的尺寸（板厚等），調(diào)整并選擇最 優(yōu)懸空裝配尺寸（懸空槽的長(zhǎng)寬高），也可以根據(jù)實(shí)際熔池區(qū)的位置微調(diào)整懸空槽的位置， 實(shí)現(xiàn)焊縫成形和熱量集中利用相平衡的目的。
[0019] 步驟102 :采用TIG焊對(duì)所述待焊焊縫進(jìn)行打底焊，形成背面焊漏。
[0020] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，用TIG焊對(duì)工件待焊焊縫進(jìn)行打底焊時(shí)采用直流正接的方 式。直流正接具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0021] (1)熔池深而窄，焊接生產(chǎn)率高，焊件的收縮應(yīng)力和變形都??；
[0022] (2)鎢極許用電流大，壽命長(zhǎng)；
[0023] (3)電弧引燃容易，燃燒穩(wěn)定。
[0024] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，在用TIG焊對(duì)工件待焊焊縫進(jìn)行打底焊時(shí)采用高純氦氣作 為保護(hù)氣體，由于氦氣能量高穿透力強(qiáng)且?guī)в袘铱詹鄣暮附由釅|板散熱慢，有效提高了 TIG焊電弧熱量集中程度，使得TIG電弧熱量利用率較傳統(tǒng)TIG焊接工藝高，實(shí)現(xiàn)了 4-10mm 厚度鋁合金一次性背面焊透，形成背面焊漏，同時(shí)利用氦弧高能量特性能實(shí)現(xiàn)直流正接方 式下氧化膜的清理破除。
[0025] 步驟103 :采用TIG焊對(duì)經(jīng)過(guò)所述打底焊的焊縫進(jìn)行蓋面焊形成正面焊縫余高。
[0026] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，蓋面焊可采用脈沖變極性氬弧TIG焊接工藝進(jìn)行。蓋面焊 采用主流的變極性，充分滿足交流氬弧TIG焊對(duì)鋁合金氧化膜的清理要求，另外在變極性 的基礎(chǔ)上疊加脈沖調(diào)制功能，有效減小了蓋面焊過(guò)程熱輸入，而帶有懸空槽的焊接散熱墊 板的引入，有效地提高了 TIG電弧熱量利用率。蓋面焊時(shí)加入焊絲并形成正面焊縫余高，最 終形成完整的雙面焊縫，整個(gè)過(guò)程TIG電弧熱量得以集中利用。
[0027] 焊接速度是TIG懸空焊工藝方法最關(guān)鍵的焊接參數(shù)，合適的焊接速度是獲得外觀 成形良好、接頭性能優(yōu)異焊縫的必要前提。由于懸空工藝下