[發(fā)明專利]一種串聯(lián)TIG-MIG焊接的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410178396.9
• 申請(qǐng)日: 2014-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN103978288A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁敏;劉士森;王義臣;鄭勇;于鑫業(yè);王文先
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K9/167
• 分類號(hào): B23K9/167;B23K9/173;B23K28/02
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種串聯(lián)TIG-MIG焊接的方法，具體地說，是一種采用TIG和MIG串聯(lián)方式焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬的方法，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

一般來說?，鎂合金的焊接性比較差，主要表現(xiàn)在以下方面：首先，鎂易與氧結(jié)合，在鎂合金表面會(huì)生成MgO薄膜，嚴(yán)重阻礙焊縫成形，而且，在焊接過程中，鎂在不隔絕大氣的情況下會(huì)燃燒，因此必須用惰性氣體或焊劑保護(hù)。其次，鎂合金焊接過程中存在嚴(yán)重的熱裂紋傾向，極易與其他金屬形成低熔點(diǎn)共晶體，同時(shí)，鎂焊接時(shí)易產(chǎn)生氫氣孔。最后，鎂合金焊接容易出現(xiàn)過燒情況，因此必須嚴(yán)格控制熱輸入。

目前關(guān)于鎂合金焊接及鎂合金與異種金屬焊接方面的研究主要有激光束、電子束、攪拌摩擦、超聲波焊、激光氬弧復(fù)合焊等，上述焊接方法能源消耗大，生產(chǎn)效率低，設(shè)備及維護(hù)和運(yùn)行成本高。除此之外，鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊?(TIG)?和熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊?(MIG)?也是工業(yè)中焊接鎂合金常用的方法。TIG焊生產(chǎn)效率低，接頭力學(xué)性能差，只適用于薄板焊接，而MIG焊焊接規(guī)范窄，飛濺大，焊縫成形不好，焊接穩(wěn)定性也很差。所以現(xiàn)在急需開發(fā)一種低成本，焊接規(guī)范較寬，飛濺小，熱輸入適中，且焊縫成型良好的焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬的方法。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，趙旭（大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007）采用激光-氬弧復(fù)合熱源焊接異種金屬AZ31B鎂合金和304鋼，熱輸入較大，且設(shè)備昂貴。劉東陽（吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013）利用MIG焊接鎂合金及鎂合金與Q235低碳鋼，焊縫成型較差，飛濺明顯，且工藝參數(shù)較窄。所以，目前急需開發(fā)一種低成本且焊縫成型良好，熱輸入較小且飛濺小的焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提出一種低成本且焊縫成型良好，熱輸入較小且飛濺小的焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬的方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種串聯(lián)TIG-MIG焊接的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將MIG焊槍接電源正極，利用卡具將MIG焊槍固定在工作臺(tái)上，與工作臺(tái)水平面成30°~40°夾角，鎂合金焊絲干伸出長度為20mm~30mm；

（2）將TIG焊槍接電源負(fù)極，利用卡具將TIG焊槍固定在工作臺(tái)上，與豎直方向成15°~25°夾角，鎢極伸出長度為5mm~10mm，鎢極與被焊基材垂直距離在2mm~3mm之間；

（3）將被焊基材通過卡具固定在工作臺(tái)上，同時(shí)將鎂合金焊絲保持在鎢極以下1mm~2mm的位置，保持兩把焊槍位置固定；

（4）將焊機(jī)調(diào)整到填弧狀態(tài)，打開TIG焊保護(hù)氣體，調(diào)節(jié)到10~15L/min，通保護(hù)氣體1~2s，按下?MIG焊槍開關(guān)引弧，引弧成功后，松開焊槍開關(guān)，?MIG焊槍在前，TIG焊槍在后，焊接速度為30~50cm/min，實(shí)施焊接；

（5）焊接完成后，按下MIG焊槍開關(guān)，持續(xù)通保護(hù)氣體1~3s后，關(guān)閉保護(hù)氣體開關(guān)，焊接完畢。

進(jìn)一步地，所述MIG焊槍為直柄MIG焊槍；所述電源為MIG焊電源；所述保護(hù)氣體為純度99.9%的氬氣。

采用上述串聯(lián)TIG-MIG焊接時(shí)，被焊基材為鎂合金，被焊基材利用卡具進(jìn)行固定，鎂合金焊接時(shí)無需添加中間層。

采用上述串聯(lián)TIG-MIG焊接時(shí)，被焊基材為鎂合金與異種金屬，被焊基材利用卡具進(jìn)行固定，焊接時(shí)添加0.05~0.1mm的銅箔中間層。進(jìn)一步地，所述銅箔為紫銅箔。

本發(fā)明的創(chuàng)新在于鎢極與焊絲之間產(chǎn)生電弧，電弧一部分用于熔化焊絲，另一部分用于熔化母材，填充材料以橋接方式過渡到熔池中，減小了焊接飛濺，減少了焊縫中氣孔，且焊縫成型良好。串聯(lián)TIG-MIG混合焊焊接示意圖如圖1所示。由于熔化極的焊絲經(jīng)過MIG電源產(chǎn)生的電弧的作用，不但對(duì)焊絲進(jìn)行了預(yù)熱而且增加了熱量的輸入，同時(shí)，由于電弧分為兩部分，一部分用于熔化焊絲，另一部分用于熔化母材，所以熔深比單獨(dú)的非熔化極焊接和熔化極焊接都深，同時(shí)因?yàn)椴捎梅侨刍瘶O焊接時(shí)電弧穩(wěn)定，彌補(bǔ)了單獨(dú)采用熔化極焊接規(guī)范窄的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了既能熔化效率高，又能保證高的焊接質(zhì)量的目的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）設(shè)備簡單，成本低；

（2）飛濺小甚至無飛濺；

（3）減少鎂合金焊接過程中焊接氣孔；

（4）焊接參數(shù)范圍較寬，焊接過程穩(wěn)定，焊縫成型良好；

（5）實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)焊接，焊接效率高；