[發(fā)明專利]一種通過(guò)TIG電弧協(xié)同加熱優(yōu)化鋁/鋼MIG釬焊接頭方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210449333.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102974925A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪濤;劉積厚;韓超;馮吉才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)
• 主分類號(hào): B23K9/16
• 分類號(hào): B23K9/16
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過(guò)TIG電弧協(xié)同加熱優(yōu)化鋁/鋼MIG釬焊接頭方法。?

背景技術(shù)

鋁/鋼異種金屬結(jié)構(gòu)能夠有效的發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢(shì)，具有比重輕、強(qiáng)度高、耐蝕性優(yōu)良等特點(diǎn)，在航空航天、交通運(yùn)輸?shù)炔块T(mén)具有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，因此鋁鋼之間的焊接一直是焊接領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。同時(shí)由于鋁合金及不銹鋼兩種材料在熱物理性能及力學(xué)性能等方面存在著巨大差異，在反應(yīng)過(guò)程中極易生成脆性的金屬間化合物，降低接頭的力學(xué)性能.，因此也是焊接領(lǐng)域的難點(diǎn)問(wèn)題。?

為了實(shí)現(xiàn)鋁/鋼的可靠連接，許多學(xué)者已進(jìn)行了大量研究。采用某些壓力焊及釬焊方法可以實(shí)現(xiàn)兩者的連接，但這些方法一般要求工件具有一定的形狀，且工藝條件要求嚴(yán)格，生產(chǎn)效率低，這都限制了其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。近年來(lái)，熔-釬焊連接方法成為熔點(diǎn)差別較大的異種金屬之間連接的研究熱點(diǎn)，該方法由于能夠精確控制焊接熱輸入，保證兩者之間形成的金屬間化合物在一個(gè)合適的水平，可以實(shí)現(xiàn)鋁/鋼的可靠連接。現(xiàn)有的技術(shù)中只局限于在鋁板和鋼板接觸部位進(jìn)行加熱，焊接過(guò)程溫度場(chǎng)的平衡狀態(tài)并未改變，由此導(dǎo)致化合物層會(huì)在焊縫與高熔點(diǎn)固態(tài)基體之間大面積生成而呈現(xiàn)均勻?qū)訝睿挥邪堰@種層狀化合物的厚度減小或者對(duì)其分布形態(tài)進(jìn)行改善才能實(shí)現(xiàn)可靠連接，為了提高接頭的力學(xué)性能，改變化合物層的生長(zhǎng)形態(tài)，提出了一種通過(guò)TIG電弧協(xié)同加熱優(yōu)化鋁/鋼MIG釬焊接頭的方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供了一種通過(guò)TIG?電弧協(xié)同加熱優(yōu)化鋁/鋼MIG釬焊接頭方法，該方法通過(guò)采用外加鋼側(cè)TIG電弧改變焊接平衡溫度場(chǎng)，進(jìn)而促進(jìn)金屬間化合物向鋼側(cè)“鋸齒狀”生長(zhǎng)，從而增加界面化合物對(duì)高熔點(diǎn)鋼基體的釘扎作用，提高接頭的力學(xué)性能?

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，研制了一種通過(guò)TIG電弧協(xié)同加熱優(yōu)化鋁/鋼MIG釬焊接頭方法，其特征在于：包含如下步驟：?

(1)、將MIG焊槍旁側(cè)鋼基體上表面位置設(shè)置TIG焊槍，MIG焊槍與TIG焊槍相互平行，TIG電弧距MIG電弧20-40mm；?

(2)、將等厚鋁板與鋼板連接件開(kāi)設(shè)V形坡口，鋼母材側(cè)邊的坡口角度為40°，鋁母材側(cè)邊的坡口角度為30°；?

(3)、鋁板和鋼板坡口及周?chē)∮糜帽潦萌コ臀垭s質(zhì)，采用液體粘結(jié)劑與氟鋁酸鉀釬劑1∶1混合成膏狀，用木刷將混合膏刷涂在鋼板的坡口表面，用吹風(fēng)機(jī)吹干待焊；?

(4)、確定輔助TIG電弧位于鋼側(cè)，并且距離焊接主MIG電弧20-40mm，在焊接過(guò)程中使TIG電弧對(duì)鋼進(jìn)行額外加熱；?

(5)、進(jìn)行正式焊接時(shí)，在啟動(dòng)MIG主焊槍工作后，啟動(dòng)TIG焊槍工作，兩電弧處于平行位置協(xié)同向前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行正常焊接；?

(6)、在焊接完成后，先關(guān)閉MIG主焊槍，后關(guān)閉TIG焊槍。?

所述的根據(jù)步驟(1)中MIG焊槍旁側(cè)鋼基體特定位置裝置TIG焊槍，輔助TIG電弧改變MIG釬焊的熱場(chǎng)平衡狀態(tài)，鋼側(cè)金屬連接界面溫度提高50-120℃，接頭的拉伸強(qiáng)度提高20％-40％。?

本發(fā)明的有益效果：構(gòu)思新穎，可改變單一電弧焊接時(shí)的熱平衡，提高固態(tài)鋼基體的溫度，促使界面化合物的形態(tài)發(fā)生改變，由原來(lái)界面金屬間化合物層單一地向焊縫生長(zhǎng)而形成層狀轉(zhuǎn)變?yōu)榻缑娼饘匍g化合物層以鋸齒狀向熔點(diǎn)較高未熔化的鋼側(cè)生長(zhǎng)，增加了釘扎作用，明顯提高接頭的力學(xué)性能，極大提高了工作效率，降低成?本的理想效果。?

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；?

具體實(shí)施方式

一種通過(guò)TIG電弧協(xié)同加熱優(yōu)化鋁/鋼MIG釬焊接頭方法，其特征在于：方法步驟如下：?

(1)、將MIG焊槍旁側(cè)鋼基體上表面位置設(shè)置TIG焊槍，MIG焊槍與TIG焊槍相互平行，TIG電弧距MIG電弧20-40mm；?

(2)、將等厚鋁板與鋼板連接件開(kāi)設(shè)V形坡口，鋼母材側(cè)邊的坡口角度為40°，鋁母材側(cè)邊的坡口角度為30°；?

(3)、鋁板和鋼板坡口及周?chē)∮糜帽潦萌コ臀垭s質(zhì)，采用液體粘結(jié)劑與氟鋁酸鉀釬劑1∶1混合成膏狀，用木刷將混合膏刷涂在鋼板的坡口表面，用吹風(fēng)機(jī)吹干待焊；?

(4)、確定輔助TIG電弧位于鋼側(cè)，并且距離焊接主MIG電弧20-40mm，在焊接過(guò)程中使TIG電弧對(duì)鋼進(jìn)行額外加熱；?

(5)、進(jìn)行正式焊接時(shí)，在啟動(dòng)MIG主焊槍工作后，啟動(dòng)TIG焊槍工作，兩電弧處于平行位置協(xié)同向前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行正常焊接；?