專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁合金厚板焊接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金板焊接工藝，尤其涉及一種鋁合金厚板焊接的方法。
背景技術(shù)：
目前鐵路干線動(dòng)車(chē)組、交流大功率電力機(jī)車(chē)等機(jī)車(chē)上，板厚為15mm的熱處理強(qiáng)化鋁合金6082材料的焊接工藝、接頭為角接接頭的熱處理強(qiáng)化鋁合金結(jié)構(gòu)件的焊接工藝均采用熔化極氣體保護(hù)焊，該方法焊接變形大，不易保證產(chǎn)品尺寸，焊后校正難度大，質(zhì)量不易保證、生產(chǎn)效率低；同時(shí)該方法采用的三元?dú)怏w(氬氣、氦氣、氮?dú)?消耗量大，制造成本
聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低制造成本的鋁合金厚板焊接的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的鋁合金厚板焊接的方法，包括清洗工藝、預(yù)熱工藝、焊接工藝；所述清洗工藝采用化學(xué)清洗，包括步驟分別配制50_60°C質(zhì)量濃度為8-10%的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為40-50%的HNO3溶液；將待焊接零件浸入NaOH溶液中浸泡10分鐘以上，取出零件用冷水沖洗并清除工件表面上的NaOH殘留物；將清洗后的零件放入HNO3溶液中浸泡30秒-I分鐘，取出零件放入水中清洗并清除工件表面的硝酸殘留物；所述預(yù)熱工藝中，預(yù)熱設(shè)備采用感應(yīng)加熱設(shè)備，預(yù)熱溫度為230°C 250°C ；所述焊接工藝中，接頭型式為角接，焊接方法為非熔化極鎢極氣體保護(hù)焊，焊接參數(shù)為電流250-290A、電流極性采用交流，保護(hù)氣體采用純度> 99. 99%的Ar氣，氣體流量為10±3升/分鐘。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的鋁合金厚板焊接的方法，由于采用非熔化極氣體保護(hù)焊，焊接變形小、焊后校正難度低、能提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率；由于采用焊接大電流、預(yù)熱溫度高的方法，能充分熔化母材金屬，保證母材金屬熔透，不產(chǎn)生焊接缺陷，保證產(chǎn)品質(zhì)量；由于采用氬氣(100% Ar，純度彡99. 99%)保護(hù)氣體，比三元?dú)怏w(氬氣、氦氣、氮?dú)?成本低，能實(shí)現(xiàn)降成本；由于采用化學(xué)清洗的方法清洗母材表面的氧化膜及其它雜質(zhì)，該清洗方法清理徹底，不易造成氣孔、夾雜等焊接缺陷，能保證產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明的鋁合金厚板焊接的方法，其較佳的具體實(shí)施方式
是包括清洗工藝、預(yù)熱工藝、焊接工藝；所述清洗工藝采用化學(xué)清洗，包括步驟分別配制50_60°C質(zhì)量濃度為8-10%的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為40-50%的HNO3溶液(HNO3溶液不限定溫度)；將待焊接零件浸入NaOH溶液中浸泡10分鐘以上，取出零件用冷水沖洗并清除工件表面上的NaOH殘留物；將清洗后的零件放入HNO3溶液中浸泡30秒-I分鐘，取出零件放入水中清洗并清除工件表面的硝酸殘留物。所述NaOH溶液的PH值在13_14之間，所述HNO3溶液的PH值為I。 所述預(yù)熱工藝中，預(yù)熱設(shè)備采用感應(yīng)加熱設(shè)備，預(yù)熱溫度為230°C 250°C。所述焊接工藝中，接頭型式為角接；焊接方法為非熔化極鎢極氣體保護(hù)焊；焊接參數(shù)為電流250-290A、電流極性采用交流；保護(hù)氣體采用純度> 99. 99%的Ar氣；氣體流量為10±3升/分鐘。所述焊接工藝采用的填充材料為5087，填充材料為規(guī)格直徑3. 2mm的焊絲。所述焊接工藝采用3層焊縫，層間溫度為200°C。所述招合金厚板的板厚大于10mm。所述鋁合金厚板為板厚15mm的熱處理強(qiáng)化鋁合金6082材料。本發(fā)明為鋁合金厚板材料的焊接生產(chǎn)提高了產(chǎn)品質(zhì)量、提高了生產(chǎn)效率、降低了制造成本，具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)一、本發(fā)明工藝設(shè)計(jì)采用非熔化極氣體保護(hù)焊，焊接變形小，焊后校正難度低，能提聞廣品質(zhì)量，提聞生廣效率。二、本發(fā)明工藝設(shè)計(jì)采用焊接大電流，預(yù)熱溫度高的方法，能充分熔化母材金屬，保證母材金屬熔透，不產(chǎn)生焊接缺陷，保證產(chǎn)品質(zhì)量。三、本發(fā)明工藝設(shè)計(jì)采用氬氣(100% Ar，純度彡99. 99%)保護(hù)氣體，比三元?dú)怏w(氬氣、氦氣、氮?dú)?成本低，能實(shí)現(xiàn)降成本。四、本發(fā)明工藝設(shè)計(jì)采用化學(xué)清洗的方法清洗母材表面的氧化膜及其它雜質(zhì)，該清洗方法清理徹底，不易造成氣孔、夾雜等焊接缺陷，能保證產(chǎn)品質(zhì)量。五、焊接填充材料規(guī)格采用直徑3. 2mm的焊絲，能保證根部熔透，并能保證產(chǎn)品強(qiáng)度要求，最終保證產(chǎn)品質(zhì)量要求。六、因母材厚度大，需要焊接三層，層間溫度控制在200°C。該層數(shù)能保證角接接頭的力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；該層間溫度能保證母材熔透、又不使溫度過(guò)高降低母材強(qiáng)度；最終能很好的保證產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式I、分別配制50_60°C含8-10% NaOH (火堿)溶液和HN03 (硝酸)40-50%的溶液；將待焊接零件浸入NaOH (火堿)中浸泡10分鐘，每批浸洗前，首先用PH試紙檢測(cè)NaOH (火堿)，其PH值應(yīng)在13-14之間，PH值不足規(guī)定時(shí)，可隨時(shí)加入適量的NaOH，使PH值達(dá)到規(guī)定值；從堿溶液中取出零件后，用冷水沖洗。清除工件表面上的NaOH (火堿)殘留物，將清洗后的零件放入硝酸溶液中浸泡，時(shí)間為30秒-I分鐘，但不得超過(guò)I分鐘。每批浸洗前用PH試紙檢測(cè)硝酸濃度值，PH值應(yīng)為I，PH值不足規(guī)定時(shí)，可隨時(shí)加入適量的硝酸，使PH值達(dá)到規(guī)定值；將零件從硝酸溶液中取出，放入水中清洗，清除工件表面的硝酸殘留物。2、將清洗后的待焊接零件烘干。3、將烘干后的零件用感應(yīng)加熱器將待焊部位進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度范圍是230°C 250。。。4、將預(yù)熱后的零件放置在工作臺(tái)上焊接第一層采用非熔化極鎢極氬弧焊，電流調(diào)節(jié)范圍為250-290A、電流極性采用交流，保護(hù)氣體采用100% Ar (純度彡99. 99%);氣體流量為10±3升/分鐘。待第一層焊縫表面溫度降低至200°C時(shí)，進(jìn)行第二層焊接，電流調(diào)節(jié)范圍為250-290A、電流極性采用交流，保護(hù)氣體采用100% AK純度彡99. 99%);氣體流量為10±3
升/分鐘。待第二層焊縫表面溫度降低至200°C時(shí)，進(jìn)行第三層焊接，電流調(diào)節(jié)范圍為250-290A、電流極性采用交流，保護(hù)氣體采用100% AK純度彡99. 99%);氣體流量為10±3
升/分鐘。5、將焊好的零件放置在工作臺(tái)上自然冷卻。在上述發(fā)明焊接工藝指導(dǎo)下，焊接厚度為15mm的熱處理強(qiáng)化鋁合金6082結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品時(shí)，完全滿(mǎn)足圖紙的設(shè)計(jì)要求，包括設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求、焊接質(zhì)量要求、產(chǎn)品驗(yàn)收要求。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金厚板焊接的方法，其特征在于，包括清洗工藝、預(yù)熱工藝、焊接工藝； 所述清洗工藝采用化學(xué)清洗，包括步驟 分別配制50-60°C質(zhì)量濃度為8-10%的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為40-50%的HNO3溶液； 將待焊接零件浸入NaOH溶液中浸泡10分鐘以上，取出零件用冷水沖洗并清除工件表面上的NaOH殘留物； 將清洗后的零件放入HNO3溶液中浸泡30秒-I分鐘，取出零件放入水中清洗并清除工件表面的硝酸殘留物； 所述預(yù)熱工藝中，預(yù)熱設(shè)備采用感應(yīng)加熱設(shè)備，預(yù)熱溫度為230°C 250°C ； 所述焊接工藝中，接頭型式為角接，焊接方法為非熔化極鎢極氣體保護(hù)焊，焊接參數(shù)為電流250-290A、電流極性采用交流，保護(hù)氣體采用純度> 99. 99%的Ar氣，氣體流量為10±3升/分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁合金厚板焊接的方法，其特征在于，所述NaOH溶液的PH值在13-14之間，所述HNO3溶液的PH值為I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁合金厚板焊接的方法，其特征在于，所述焊接工藝采用的填充材料為5087，填充材料為規(guī)格直徑3. 2mm的焊絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁合金厚板焊接的方法，其特征在于，所述焊接工藝采用3層焊縫，層間溫度為200 C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的鋁合金厚板焊接的方法，其特征在于，所述鋁合金厚板的板厚大于10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁合金厚板焊接的方法，其特征在于，所述鋁合金厚板為板厚15mm的熱處理強(qiáng)化鋁合金6082材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金厚板焊接的方法，包括清洗工藝、預(yù)熱工藝、焊接工藝；清洗工藝采用化學(xué)清洗，將待焊接零件浸入8-10％的NaOH溶液中浸泡10分鐘以上后，放入40-50％的HNO3溶液中浸泡30秒-1分鐘；采用感應(yīng)加熱設(shè)備，預(yù)熱溫度為230℃～250℃；焊接工藝中，接頭型式為角接，焊接方法為非熔化極鎢極氣體保護(hù)焊，焊接參數(shù)為電流250-290A、電流極性采用交流，保護(hù)氣體采用純度≥99.99％的Ar氣，氣體流量為10±3升/分鐘。焊接變形小、焊后校正難度低，能提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、大大降低制造成本。
文檔編號(hào)B23K9/167GK102922098SQ20121042140
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者馬君, 蘇安社, 翟立颯 申請(qǐng)人:北京賽德高科鐵道電氣科技有限責(zé)任公司