交流脉冲铝合金TIG焊工艺探究

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1、交流脉冲铝合金TIG焊工艺探究【摘要】铝合金以其优越的性能被广泛使用于各种领域。由于各种领域对铝合金的需求不同，需要对其进行焊接以满足各种行业的使用要求。许多焊接技术有着各种缺陷，如焊缝材料堆高、焊缝表面均匀度差或焊点间重叠严重等，在一定程度上影响了焊接效果，因此需要改进。本文简阐述了交流脉冲TIG焊接技术所需的设备、各种材料、焊接参数的确认、具体焊接工艺等，并根据该工艺在不同参数下的焊接效果进行对比分析，并调整参数，获得了较好的效果，最后分析了交流脉冲各种参数焊接效果的影响，为从事焊接行业的人员提供一定的参考与借鉴。【关键词】交流脉冲；铝合金；TIG焊；工艺；参数；研究前言随着社会的

2、进步，各行各业都得在蓬勃发展，尤其是工业的发展，技术的更新换代十分迅速，对于使用材料有着较高的要求，该情况也刺激了其许多下线行业的发展与进步，如材料制造业。金属材料在各种行业中的使用分为及其广阔，该类行业对也有一定的性能要求，如质量轻、强度大等,铝合金以其密度小、强度高、耐腐蚀、成本低等特点，成为汽车工业、民用工业、航天事业等方面及其受到大众的欢迎,演变成该类行业及其重要的加工材料。铝合金的化学性质较为特殊，容易与空气中的氧气反应，生成一种氧化膜覆盖在其表面，对基体金属的熔合带来一定困难，因此需要将覆盖在其表面的氧化膜去掉，降低铸极的损伤，一般运用交流TIG焊进行焊接，其相较脉冲MIG

3、焊技术其有许多优点，但是参数把握还需要进一步探讨。1、TIG焊所需设备及材料在焊接工艺进行之前，根据需要做好各项准备工作。如焊接材料，自动焊接技术及机器人焊接技术的不断发展，鹄极氫弧焊对于焊丝母材的性能提出了更多的要求。为使焊接工作效率更高、效果更好，需要母材具有较为优秀的送进性,焊接区清洁性良好等特点，具体准备物质与要求包括几下几个方面：①焊接设备该焊接技术所需要用到的设备有直流TIG氮弧焊机、交流直流两用氮弧焊机。多数金属材料都可以使用鹄极氮弧焊进行焊接处理，但是，根据金属材料性质的不一样也有许多细微的差别，如不锈钢、髙合金钢、铜钛或铜钛合金等，一般采用直流铸极氫弧焊；而质量较高的

4、铝和铝合金材料则需要采用交流鹄极氫弧焊，应根据材料的不同适当调整焊接方式；②母材本次焊接测试采用的是1060铝板带，其主要成分包括铝和铜，铝元素含量较髙，一般为99.6%,也被称为纯铝板，该铝板的优势在于出产过程单一、制作技术成熟、耐腐蚀性强、高耐磨度及成本较低，适合于各种加工［1］。因此在各种领域广泛应用，如热交换器、零件的焊接及化工仪器的制作等，但其也有化学性质上的缺陷，如焊接时极易与空气中的氧气发生反应，而形成气孔和裂隙，影响焊接质量，因此在焊接工艺上需要格外谨慎，尽量减少气孔和裂隙；③焊丝焊丝是在焊机时需要的填充物,还可以作为导电用的金属丝焊接材料，其在气体保护焊、埋弧焊、电渣

5、焊、自然保护焊和气电立焊等焊接方式中频繁使用。本实验中选用4043焊丝，主料为铝元素，含硅量约为5%,其他成分为FeWO.04、MgWO.10、CuW0.05［2］。2、各项参数的确定该焊接工艺的参数对焊接效果有直接的影响，因此需要对材料的各种情况进行分析，并参考其他规范确认本实验的焊接参数：①焊件材料的厚度、各种成分及其比例、结构等均为焊接时电流大小及速率的决定因素，应对其进行考察、测量，才能确定该参数；②确定了电流值之后，选择规格与之相适应的鹄极；③选好规格合适的铸极并测量喷嘴口径后，按照计算公式D=2d+2〜5mm,计算出喷嘴的规格；④认真考量喷嘴与气体流量之间的协作关系，以此决

6、定气体流量值［3］。3、实验及参数的调整准确的设定各项参数及成熟的工艺流程，对于焊接效果的影响是决定性的。一般焊接的要求为焊缝具有较好的连续性及较高的气密性，脉冲的频率及工艺参数的合理性是极其重要的，本实验进行了两次试验，参数如下表所示：在标号1的实验中，基值电流为85A,脉冲电流为150A,脉冲频率为2Hz,电力周期约为0.03So焊缝正面的效果不佳，出现了铝材料堆高、焊缝表面平整度低、各个焊点之间的重叠频率高且程度深等不良现象，引起该不良现象的原因初步分析为脉冲电流过低、脉冲电流不足、焊接速度不当、送丝速率过高等。焊接电压及电路的变化上来看，其电压较为不稳定，增大幅度剧烈，发生该情

7、况的主要原因初步分析为在焊接工作进行之前没有对焊件表面进行清理。标号2的实验是在1号实验的基础上将参数进行了调整，考虑到铝合金的特殊导热优良的性质，将电流调整为85-100A,相较1号实验有所增加，并先采用基值电流100A时将焊件彻底焊透，之后逐渐将基值电流逐渐减少，避免出现焊件塌陷等问题，影响焊接效果。最后焊件正面、反面的焊接效果均较为满意，焊缝平整度较高，无材料堆高现象，焊点之间的无重叠情况，外形视觉效果较好。4、结论4.1实验结论通过上述