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TIG法焊接1060純鋁板方案

作者:鋁板 來源:www.szzxjtech.com 點擊數: 更新時間:2021年10月23 【字體:

 被譽為“未來的金屬”1060純鋁板具有發展前途的新型結構材料。鈦及其合金不僅在航空、宇宙航行工業中有著十分重要的應用,而且已經開始在化工、石油、輕工、冶金、發電等許多工業部門中廣泛應用。鋁具有比強度高、加工性好、物理、力學性能優越、抗腐蝕等優點,很多應用領域中被認為是最為經濟實用的材料。大多數環境條件下,包括在空氣、水(或鹽水)石油化學和很多化學體系中,鋁能顯示出優良的抗腐蝕性。鋁板的表面具有高度的反射性。鋁通常顯示出優良的電導率和熱導率,具有高電阻率的一些特定鋁合金也已經研制成功,這些合金可用于如高轉矩的電動機中。鋁由于它優良電導率而常被選用。重量相等的基礎上,鋁的電導率近于銅的兩倍。鈦合金和鋁在工業上的應用非常重要,有很多工業交叉的領域,這使得鋁和鈦的連接具有重要意義。但是1060純花紋鋁板和鈦的連接難度很大。焊接過程中,由于在室溫條件下Ti和Al之間的溶解度極小,由于鋁鈦金屬之間的熱物理化學性能相差很大,用傳統的焊接方法焊接時會產生大量的脆性的金屬間化合物,從而影響接頭性能。目前,Ti/A l異種合金的傳統的焊接方法主要有電弧熔釬焊、擴散焊、釬焊、摩擦焊等。擴散焊是將兩焊件緊密結合,真空或保護氣氛中,一定溫度和壓力下保持一段時間,使接觸面之間的原子相互擴散完成焊接。因此擴散焊依然能有效避免鋁鈦材料熔點差異較大難于連接的特點。經檢驗后證明,真空擴散焊的焊接接頭的機械強度、熱穩定性、密封性、耐腐蝕性和彈性都能滿足重要構件的技術要求。但是這種焊接方法要求真空環境下成型,從經濟生產性來看,成本較大,不適合大批量鋁鈦材料連接成型。電弧加熱集中,熱輸入量小,操作方便,節能高效又易于實現自動化,這種焊接方法釬焊后變形很小,對裝配間隙不敏感,并且加熱時間短,消耗小,成本低,加熱區窄,加熱更為集中,熱輸入量小,熱影響區窄,釬焊后變形小。但是實現鋁鈦異種金屬連接成型的過程中,如果采用一般電弧釬焊方法,焊接過程有如下缺點鈦金屬的散熱大、現有設備昂貴、生產周期長。采用一般焊接方法很難實現Ti和Al高效、可靠焊接。例如,液態焊接方法會產生大量脆性金屬間化合物,固態焊接方法又對接頭形式要求過于苛刻。采用熔釬焊的方法,將鋁材熔化,鈦保持固態,這樣能有效避免鈦鋁之間形成大量的脆硬的金屬間化合物,能夠獲得高強度的接頭,與熔化焊和固相焊接相比,具有明顯的優越性。采用激光作為熱源,具有柔性好、能量密度高、光斑形式可調、熱輸入精確可控以及冷卻速度快等一系列優點。但是對焊件的裝配精度要求嚴格,并且設備成本較高 解決上述現有焊接技術的不足,提供一種用于TIG法焊接鈦合金與純鋁板的焊絲。為了實現上述目的本發明采用如下技術方案,

  本發明的用于TIG法焊接鈦合金與純花紋鋁板的焊絲,該合金焊絲的直徑為2.2-2.8mm其質量百分數成分為 Mg:5.2-5.8%S1:0.15-0.25%Fe:0.2-0.3%Cu:0.03-0.04%Cr:0.1-0.2%Zn:0.06-0.09%Mn:0.10-0.15%T1:0.05-0.15%余量為Al并且,焊絲表面涂有活性剤,該活性劑的質量百分比組分為=SiO222%Cr2O316%CaF22%Ti023%MnCl2:21%其余為 BaCl20鈦合金與鋁熔點相差較大,本發明利用鈦與鋁兩種母材的熔點差異,提出具有特定配比的焊絲,使其在焊接過程中熔化填充金屬與鋁母材充分熔化混合后凝固形成焊縫,且存在明顯熔合區;而高熔點鈦合金與熔化焊絲填充金屬發生相互作用而形成釬焊連接,避免兩種金屬液相T1Al混合而生成大量脆性的T1-A l金屬間化合物,同時焊絲表面的活性劑能夠起到増加焊接熔深的作用,從而獲得焊縫成形美觀、無裂紋的焊接接頭。本發明的有益效果是不僅避免了真空擴散焊エ藝中涉及的預滲鋁處理,又降低了真空環境或激光條件的焊接成本,而且提高了生產效率,改善接頭性能,操作方便。具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進ー步說明。實施例11選擇1060純鋁板厚度為2mm待連接的T1-6A 1-4V鈦合金板和1060純鋁板,先將鈦合金板待連接面加工出坡口角為35°的坡ロ;2對于合金板待連接表面用砂紙充分打磨以去除其表面氧化層,并用こ醇或丙酮清洗母材表面,使待焊面的粗糙度達到Ra1.8;3采用直徑為2.2mm合金焊絲,其質量百分數成分為 Mg:5.2%S1:0.15%Fe0.2%Cu:0.03%Cr:0.1%Zn:0.06%Mn:0.10%T1:0.05%余量為Al4將焊絲浸入50%H20+50%HN03溶液,15min后用清水沖洗后烘干,再用砂紙進行打磨;5再在焊絲表面涂上活性剤,該活性劑的質量百分比組分為=SiO222%Cr2O316%CaF22%Ti023%MnCl2:21%其余為 BaCl26將鈦合金板與純鋁板水平對接放置,裝配間隙為0.09mm7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%氬氣;8采用填絲TIG焊接進行鎢極焊接,氬弧焊接采用鎢-釷電極,鎢的含量為99.9%鎢極直徑2mm端部為錐形;エ藝參數為焊接電壓12V焊接電流105-110A 焊接速度為70mm/min氬氣流量為8-10L/min;施焊過程中,焊絲與焊件間保持75°夾角。焊絲沿著熔池前端平穩、均勻的送入熔池;

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