铝合金螺柱焊工艺方法研究

铝合金螺柱焊工艺方法研究

本文针对中大直径铝合金螺柱难以采用螺柱焊的技术问题,以Φ16mm螺柱为研究对象进行了铝合金螺柱焊方法和工艺的探索性研究。提出了TIG-拉弧复合热源技术、A1合金螺柱预浸镀/复合热源联合技术、预装保护剂螺柱焊技术对铝合金的螺柱焊方法和保护技术进行改进,并结合接头的力学性能、宏/微观形态对各焊接方法及工艺参数进行综合的分析和评价。

铝合金电弧螺柱焊仅使用陶瓷环保护时接头内部会生成大量的缺陷。采用惰性气体保护后获得较好接头的质量,强度提高34%。

焊接电流过大将破坏惰性气体的保护效果。TIG-拉弧复合热源中的TIG电弧可去除铝板表面的氧化膜。

TIG电弧同时起到预热的作用,可降低焊接电流,降低热裂纹生成的机率。由于铝板的预热,焊接电流过大时易使飞溅增大,导致出现缺陷的机率增大。

铝合金螺柱预浸镀Zn-Ni能够有效地防止铝氧化膜的生成,并且镀层金属不会为焊缝带来夹杂缺陷。螺柱经浸镀处理后接头强度提高3.4倍,在较宽的电流范围内都能得到性能稳定的接头。

螺柱端面预装的保护剂能破坏工件表面的氧化膜,并阻止新的氧化膜生成。焊缝抗剪强度达到123MPa,焊缝强度系数为64%,接头强度比无保护剂焊接试样提高了45.3%。

适当增加保护剂含量能提高焊缝强度,焊接电流过大会造成保护剂的过度分解,降低接头质量。