[發明專利]一種鈦板與鋁板的激光預處理填絲TIG焊接方法

有效

• 申請號: 201310040621.8
• 申請日: 2013-02-03
• 公開（公告）號: CN103084715A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王達
• 申請（專利權）人: 王達
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/23;B23K9/235;B23K33/00;B23K35/28;B23K103/18
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1.一種鈦板與鋁板的激光預處理填絲TIG焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）選擇厚度為3-5mm的等厚度的鈦板和鋁板，將鈦板和鋁板的對接處開出等尺寸的20°～40°的坡口和1~2mm的鈍邊；

2）先將被焊接表面用400目、500目、600目、800目、1000目金相砂紙逐級磨光，然后，對于上述磨光的表面再進行化學清理，去除金屬表面吸附層及氧化膜，鋁板在配置HNO₃:HCl比例為1:3的混合酸洗溶液中清洗30秒，鈦板在5%的HF溶液中清洗10秒，清洗溫度均為室溫，水洗后再用丙酮清洗，然后烘干；

3）準備如下配比的溶液：93%-94%工業純鋁、4%?Fe以及2%-3%?Si，然后對鈦板待焊接部分進行液浸處理，停留時間為22-28分鐘，加熱溫度為690-720℃，形成的滲鍍鋁層厚度控制在80-130μm；

4）對鈦板經過滲鋁的側邊表面采用激光預處理，采用輸出波長為1064nm的摻釹釔鋁石榴石激光器，聚焦鏡焦距為170-180mm，激光焦點距離鈦板待焊接的側邊表面的絕對值為2.8-3.5?mm，輸出連續波激光，預處理激光功率2~3?kW，掃描速率為1.5~2.5?m/min，預處理的鈦板在平移的同時還在與平移垂直的方向上作往復移動，移動速率為1.2~2m/min；

5）采用直徑為2-3mm的鎂鋁合金焊絲，其質量百分數成分為：

鎂：4.2-4.35%，硅：0.09-0.12?%，錳：0.12-0.2?%，鐵：0.25-0.4?%，碳：0.05-0.1?%，鈦：0.05-0.15?%，磷：0.05-0.07%，余量為鋁；

將焊絲浸入50%H₂O+50%HNO₃溶液，15-20min后用清水沖洗后烘干，再用砂紙進行打磨；

6）將鈦板與鋁板在同一平面內進行對接放置，裝配間隙為0.06mm-0.12mm；

7）先對焊件正、背面同時通氬氣保護8-10min，保護氣體為純度大于99.98%的氬氣；再采用填絲TIG焊接，氬弧焊接采用鎢-釷電極，鎢的含量為99.9%，鎢極直徑1.8-2.8mm，端部為錐形；工藝參數為：焊接電壓12V，焊接電流80-120A，焊接速度為60-90mm/min，氬氣流量為8-10L/min；施焊過程中，焊絲與焊件間保持60-75°夾角，焊絲沿著熔池前端平穩、均勻的送入熔池；

8）焊接結束后，繼續通氬氣保護6-10min。

2.根據權利要求1所述的鈦板與鋁板的激光預處理填絲TIG焊接方法，其特征在于，聚焦鏡焦距優選為175mm，激光焦點距離鈦板待焊接的側邊表面為2.9-3.3?mm。

3.根據權利要求1或2所述的鈦板與鋁板的激光預處理填絲TIG焊接方法，其特征在于，鈦板與鋁板在同一平面內進行對接放置，最窄處的裝配間隙為0.1mm。