[發明專利]鋅-鋁系列超塑合金及其與其他金屬的焊接方法

無效

• 申請號: 94105965.0
• 申請日: 1994-06-08
• 公開（公告）號: CN1034111C
• 公開（公告）日: 1997-02-26
• 發明（設計）人: 亢世江;李華年
• 申請（專利權）人: 河北工學院
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167
• 代理公司: 南開大學專利事務所
• 代理人: 李國茹

本發明屬于一種超塑合金及其與其他金屬的焊接方法，特別涉及一種鋅-鋁系列超塑合金及其與其他金屬的焊接方法。

在SU462684專利文件中，公開了一種加入金屬Zn的焊料，目的是提高低溫焊的焊接質量。在US3843416專利文件中，公開了一種加工Zn--Al超塑合金薄板的方法。這兩篇對比文件公開的內容均與本發明的技術主題Zn--Al系列超塑合金的焊接工藝不相關。

由于Zn--Al系列超塑合金的熔點較低，一般是373～450℃，作為Zn基合金的主導成分Zn的揮發點在485℃，沸點在911℃。因此按傳統的金屬焊接性觀點，難以對其進行鎢極惰性氣體保護電弧焊及其它高溫焊接方法的施焊。因為電弧區溫度高達6000℃～8000℃，會產生大范圍焊接區及周圍的塌陷Zn在高溫下大量揮發產生的蒸氣壓將破壞惰性氣體的保護，所以難以達到超塑制品的焊接要求。

目前，有關資料報導，對Zn合金材料的焊接可采用低溫釬焊或氣焊。釬焊同種Zn--Al合金或Zn--Al合金與其他金屬的焊接，雖能保證焊接質量，但設備和工藝極為復雜，質量難以控制，生產率低。同時沒有專用的Zn-Al系列超塑合金釬焊工藝材料，釬料和釬劑只能采用現有的Zn-Al合金或Zn合金釬焊用工藝材料。氣焊同種Zn--Al合金及Zn--Al合金與其他金屬的焊接，焊接性較差，工藝難以控制，因此焊接質量差，合格率極低，不能應用于要求成型良好的超塑制品的生產中。

綜上所述，由于焊接Zn--Al系列超塑合金及其與其它材料有一定困難，所以現行對Zn--Al系列超塑合金制品的連接大多數是采用粘按、鉚接、旋壓等微觀上非一體的連接方法。但是連接工藝復雜，連接強度低，產品壽命短，成本高，能源消耗大。

本發明的目的在于克服現有技術中的不足而提供一種用鎢極惰性氣體保護電弧焊焊接Zn--Al系列超塑合金及其與其他金屬的焊接方法。

本發明的目的可以通過以下措施來實現：

Zn-Al系列超塑合金及其與其他金屬的焊接采用鎢極惰性氣體保護電弧焊方法，其焊接的工藝步驟是：

(1)、清理工件的待焊部位；

(2)、將待焊工件緊密配合裝配在一起；

(3)、將裝配好的待焊工件裝卡在夾具上(手工焊無需此步驟)；

(4)、選擇好適當的工藝規范，將電極端部對準焊縫中心，啟動焊接開關，起弧后電弧達到正常狀態，夾具轉動或移動，開始快速施焊，其焊接的工藝參數是：

①噴嘴軸線與完成焊縫成90°～70?°夾角；

②噴嘴軸線與端部平面成90°～120°夾角；

③焊接電流：?30A～100A；

④電弧高度：?1.5mm～3mm；

⑤電極直徑：?φ1.5mm～3mm；

⑥噴嘴孔徑：?φ8mm～14mm；

⑦Ar氣流量：5～9l/min；

⑧焊接速度：150mm～500mm/min。

(5)、起焊和收弧：施焊到與始焊點相搭，關斷焊接開關，停止轉胎轉動，即完成一個焊縫的焊接。

上述所說的其他金屬是，鋁、鋁合金、鋅、鋅合金、錫、錫合金、銅合金。?

本發明與現有技術相比有如下優點：

本發明Zn--Al系列超塑合金及其與其他金屬的焊接工藝克服了不能用鎢極惰性氣體保護焊焊接低熔點、易揮發合金的技術偏見，解決了人們長期渴望解決的Zn--AL系列超塑合金同種或異種材質(工業純鋁或鋁合金)的焊接技術。焊接工藝簡單，生產率高，成本低；焊縫表面質量好，連接強度高，可以大大提高產品的使用壽命。

附圖說明如下：

圖1是Zn--Al超塑合金槽筒焊接部位示意圖，圖中1是筒壁、2是端蓋；

圖2是Zn--Al超塑合金天線拋物面體焊接部位示意圖，圖中3是天線拋物面體、4是支撐座。

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳述：

實施例1：

Zn--Al超塑合金槽筒的焊接，如圖l：

筒壁：材料ZnAl5，吹塑成型，筒外徑φ＝85mm，壁厚h＝1.5mm。

端蓋：材料ZnAl22，壓鑄成型，與筒壁配合部分厚度L＝5mm。

焊接方法采用鎢極氬弧焊，其焊接工藝步驟如下：

(1)、清理待焊工件：將筒壁和端蓋配合面及待焊部位車削加工去除厚膜，再用酒精或丙酮清洗，去掉油污。

(2)、將筒體與端蓋緊密配合裝配在一起，使筒壁端面與端蓋端面持平。

(3)、將裝配好的槽筒裝卡在同心度良好的自動轉胎上。