铝合金车体MIG焊接工艺
铝合金MIG焊接工艺试验与分析
冷弯角度 (d=6.7 t[2])
180° 180°
150° 120°
180° 150°
150° 150°
150° 180°
注:强度值均为 3 个接头的平均值。
3 铝合金 MIG 焊注意事项
(1) 铝合金 MIG 焊 最 容 易 产 生 的 焊 接 缺 陷
150
Hot Working Technology 2009, Vol.38, No. 17
这种非热处理强化型铝合金的焊接软化程度较 低, 而 6061、6082 这种热处理强化型铝合金焊后 接头强度的软化比较严重, 强度只有原材料的 70%左 右,因此焊接 热影响区 (HAZ)是 接 头 的 薄 弱区。 在需要保证设计强度的部位应引起重视。
表 3 力学性能试验结果
材料组配
5083/5083 5083/5083 6061//6061 6061/6061 6082/6082 6082/6082 5083/6061 5083/6061 5083/6082 5083/6082
上半月出版
Casting·Forging·Welding 金属铸锻焊技术
是气孔,其接头中的气孔主要是由氢引起的,而氢 的来源很多,主要有电弧气氛中的氢,铝板、焊丝 表面吸附空气中的水分等。因此,焊接时空气的相 对湿度应在 80%以下,所使用氩气的水分含量应 不大于 20 ppm , 否则焊缝会出现大量密集气孔,X 射线拍片检查不合格。
头出现软化区,其强度低于母材强度。 (3) 焊接时,环境空气的相对 湿度应在 80%
以下, 所使用氩气的水分含量应不犬于 20 ppm, 否则焊缝会出现大量密集气孔,X 射 线拍片检查 不合格。
参考文献:
地铁铝合金车体焊接工艺
地铁铝合金车体焊接工艺从生产环境、焊前准备、规范参数等方面介绍了上海明珠二线地铁铝合金车体焊接的工艺特点,指出了铝合金车体焊接要注意的一些问题。
上海明珠二号线地铁车体在焊接作业过程中出现了一些焊接质量方面的问题,在研究和解决这些问题的过程中,发现了铝合金车体焊接作业的一些特点。
针对这些特点采取了相应的改进措施。
1 铝合金车体焊接概述上海明珠二线地铁车体全部采用铝合金材料,实现了地铁车辆强度和轻量化的结合。
车体焊接采用的主要焊接工艺为手工MIG焊和自动MIG焊,其母材、焊丝、保护气体、焊接设备见表1。
母材和焊丝的主要化学成分见表2。
表1 铝合金车体MIG焊焊接材料表2 母材和焊丝的主要化学成分%不同牌号母材及其化学成分焊丝化学成分2 生产储存环境和辅助材料使用的要求2. 1 生产储存温度湿度的要求铝合金的生产和储存环境必须防尘、防水、干燥。
环境温度通常控制在5 ℃以上, 湿度控制在70 %以下。
应尽量保证焊接环境的湿度不能太高,湿度过高会使焊缝中气孔的产生几率明显增加,从而影响焊接质量。
空气的剧烈流动会引起气体保护不充分,从而产生焊接气孔,可设置挡风板以避免室内穿堂风的影响。
2. 2 焊丝及送气软管的使用要求对焊材的使用应该注意:铝焊丝要与钢焊材分开储存,使用期不超过1a 。
焊接完成后,要在焊机中取出焊丝进行密封处理,防止污染。
不同材质的送气软管抵抗湿气进入的能力不同,尤其在送气压力高时,送气软管的影响更明显。
送气软管最好使用特富龙软管(Teflon) 。
2. 3 工装的选用铝合金焊接最好选用点接触形式的工装,以减小工装与工件的接触面积。
如果工装对工件是面接触,就会很快带走工件的热量,加速了熔池的凝固,不利于焊缝气孔的排除。
工装液压系统的压力最好控制在9~9. 5 MPa 。
压力过小达不到预设反变形的目的,但是压力过大,又会使铝合金结构的拘束度增大。
由于铝合金的线胀系数大,高温塑性差,焊接时易产生较大的热应力,可能会使铝合金结构产生裂纹。
铝合金MIG焊接工艺研究及应用论文
试论铝合金MIG焊接工艺研究及应用【摘要】文章对铝合金mig焊接工艺进行了研究【关键词】铝合金;mig序言高强铝合金具有很高的室温强度及良好的高温和超低温性能,广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料,如:运载火箭的液体燃料箱、超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。
目前常用于铝合金连接的主要焊接方法有:交流钨极氩弧焊(tig)和直流反极性熔化极气体保护焊(mig)。
tig焊由于采用交流电,钨极烧损严重,限制了所使用的焊接电流,而且此法熔深能力弱,因此只适用于薄件铝合金的焊接。
mig焊包括连续电流焊接和脉冲电流焊接。
mig焊时,焊丝做为阳极,可采用比tig焊更大的焊接电流,电弧功率大,焊接效率高,故特别适合于中厚板铝合金的焊接。
实验研究发现,在铝合金mig焊时,脉冲电流焊接优于连续电流焊接,它提高了铝合金焊缝金属的强度、塑性和疲劳寿命。
为进一步提高电弧的稳定性、改善焊缝成形和增加熔深以及厚板铝合金的高效焊接,近几年国外发展了单丝复合脉冲mig焊和双丝tandem mig焊方法,本文针对30mm厚的7a52中厚板高强铝合金,进行了单丝单脉冲、复合脉冲和双丝tandem mig焊工艺的研究,并应用于生产中。
1 tandem双丝焊和单丝复合脉冲mig焊原理tandem双丝焊是将两根焊丝按一定角度放在一个特别设计的焊枪里,两根焊丝分别由各自独立的电源供电。
除送丝速度可以不同外,其它参数,如:焊丝的材质、直径、是否加脉冲等都可彼此独立设定,从而保证了电弧工作在最佳状态。
与其它双丝焊技术相比,由于两根焊丝的电弧是在同一熔池中燃烧,提高了总的焊接电流,因此提高了熔敷效率和焊接速度。
同时由于两根焊丝交替送进同一熔池,对熔池具有搅拌作用,而降低了气孔敏感性,改善了焊缝质量。
1.1 同频率同相位的(适合焊接钢)1.2 同频率相位差180度(适合焊接铝)1.3 不同频率相位任意(适合焊接钢)单丝复合脉冲焊接工艺是采用一个低频的协调脉冲对另一个高频脉冲的峰值和时间进行调制,使脉冲的强度在强、弱之间低频周期性切换,得到周期性变化的强弱脉冲群。
铝合金车体焊接 (10)
第十一章铝及铝合金TIG 焊接设备和工艺第一节 TIG焊工艺的定义TIG焊接是一种电极不熔化的气体保护焊接,电极常用纯钨或含有钨的氧化物金属做电极材料,熔点很高。
该种焊接方法于1936年起源于美国,它可以焊接任何金属,焊接过程非常清洁,几乎没有飞溅,但缺点是焊接效率较慢,在铁道车辆行业,一般做小件焊接或修补使用。
TIG焊的工艺过程如图11-1如图所示。
图11-1 TIG焊工艺过程示意第二节 TIG焊电源种类一、交流电源交流手工钨极氩弧焊机具有较好的热效率,能提高钨极的载流能力,适用于焊接厚度较大的铝及铝合金,可以用高压脉冲发生器进行引弧和稳弧,利用电容器组清除直流分量。
在生产实践中,铝及铝合金TIG焊一般都采用交流电源,用纯氩气或含氦气11%或更多的氩氦混合气体作保护气体时,使用交流电源,表面氧化物可由电弧的作用去除。
因此不使用熔剂可以达到很好的熔融。
但是使用含氦量为90%或更高的氩氦混合气体时,电弧对氧化物的去除作用减少,这主要是由于氦气比氩气轻得多的缘故。
为了很好的熔化,通常要求焊前彻底清除氧化物。
氦和富氦混合气体,很少使用交流焊接,而一般采用直流正接电源。
氧化物的去除是阴极破碎的作用结果,在交流负半极的时候,由于高温电弧的作用,保护气体被电离成大量的正离子,质量较大的正离子受到阴极区电场的加速作用,高速冲击到熔池及其周围表面。
所释放出的能量把熔池及其周围金属表面上难熔的氧化铝薄膜击碎、分解。
为了保证在这半周内足够的阴极破碎作用,电源必须有足够高的开路电压,或在电流过零时,在电弧间隙外加高频高压使钨电极为正极。
在交流正半波时,虽无阴极破碎作用,但这时只有1/3的电弧热量集中在钨极上,钨极端部得以冷却,而约有2/3的电弧热量施加到焊件上,有利于增加焊件的熔深。
二、直流电源1. 直流正接型直流正接型电源只适用于钨极氦(富氦)弧焊的情形。
直流正接虽无阴极破碎作用,但当电弧相当短时,电子撞击也能起到一点清除氧化膜的作用,如果焊前氧化膜清除彻底,焊接过程中生成的氧化膜数量又有限,那么,直流正接氦弧焊可以顺利实现焊接铝及铝合金。
铝合金车体氩弧焊焊接工艺
铝合金车体氩弧焊焊接工艺0 前言铝合金车体具有重量轻、耐腐蚀、外观平整度好和易于制造复杂美观曲面车体的优点,因而受到世界各城市交通公司和铁道运输部门的欢迎,在世界范围内,生产制造铝合金车体是铁路运输事业和城市轨道车辆发展的必然趋势。
1 铝合金的焊接特点铝合金材料具有活性强、热导率和比热容大(均约为碳素钢和低合金钢的两倍多)、线膨胀系数大、收缩率高等特点,决定了铝合金焊接有其自身的特点。
1)极易氧化。
铝与氧的亲和力极大,常温下极易氧化,在母材表面生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、组织致密、非常稳定。
焊接时该氧化膜阻碍母材的熔化和熔合,易出现未焊透、未融合缺陷;氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夹渣缺欠;表面氧化膜(特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜)可吸附大量的水分而成为焊缝气孔形成的重要原因。
2)热导率和比热容大,导热快尽管铝合金的熔点远比钢低,但是在焊接过程中,大量的热量被迅速传导到基体金属内部,消耗于熔化金属熔池外,这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著。
为了获得高质量的焊接接头,应当尽量采用能量集中、功率大的热源,有时也可采用预热等工艺措施。
3)线膨胀系数大,收缩率高铝合金的线膨胀系数约为钢的两倍,凝固时体积收缩率达6.5%--6.6%,焊接时焊件的变形和应力较大,熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。
生产中可采用调整焊丝成分、选择合理的工艺参数和焊接顺序、适宜的焊接工装等措施防止热裂纹的产生。
4)氢的溶解度存在突变铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢。
在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔。
氢是铝合金焊接时产生气孔的主要原因。
弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的重要来源。
因此,对氢的来源要严格控制,以防止气孔的形成。
5) 光、热的反射能力较强铝合金对光、热的放射能力较强,固、液转态时,没有明显的色泽变化,焊接操作时判断较难。
铝合金焊接-MIG
铝合金焊接铝及铝合金焊接的特点及焊接性常见铝及铝合金的分类铝为银白色轻金属,纯铝的熔点为660℃,密度2.7g/cm3。
工业用铝合金的熔点约为560℃。
按照GB/T3190-1996或GB/T16474-1996的规定,纯铝和铝合金牌号命名的基本原则是:可直接采用国际四位数字体系牌号;未命名为国际四位数字体系牌号的纯铝及其合金采用四位字符牌号。
城轨事业部目前常用的铝材主要有以下三种①5083-H111,5表示为Al-Mg系,H111加工硬化状态:最终退火后又进行了适量加工硬化。
主要用于折弯件用的板材。
②6005A-T6,6表示为Al-Mg-Si系,T6热处理状态:固溶处理后再人工时效的稳③6082-T6,绝大部分板材定状态。
除牵引梁型材为6082之外,其余所有的型材均为6005A。
铝合金焊接基础知识电流类型MIG焊接通常使用直流电源焊接,电极(焊丝)连接到电源的正极,工件连接到电源的负极焊接材料铝和铝合金焊接用焊材一般为实芯焊丝,焊材标准为EN ISO 18273。
城轨事业部常用的MIG焊丝材质为5083,常见直径为Ф1.2mm,底架手工MIG焊及自动焊接使用的则为Ф1.6mm。
通常规格为7Kg/盘。
保护气体DIN EN 439标准规定了MIG/MAG焊用保护气体。
该标准定义了所有弧焊和弧割用的保护气体。
城轨事业部常用焊接气体为99.9999%的高纯氩(Ar),只有在底架焊接时为增加熔深采用氩氦混合气体,成分为70%氩气+750ppm氮气+剩余氦气。
这是因为在氩气中添加氦气能改善电弧气氛的热传导性和保温性能,这两种影响产生了高能量的电弧和更好的电弧穿透性MIG焊接常用气体流量为18~20L/min焊缝坡口的形式铝及铝合金焊接时,坡口一般采用机械方法加工,常见的坡口形式如下衬垫MIG焊接时功率较大,熔透能力强,这样就造成焊缝金属在焊缝根部下漏,造成根部裂纹,根部成型差等缺陷。
所以铝合金焊接全焊透时常需要加焊接垫板,有利于缩小接头有关尺寸,操作条件较为宽松,对操作技能可以适当降低。
铝合金车体焊接 (9)
第十章铝合金车体自动MIG焊技术第一节铝合金车体自动焊技术在铁路车辆行业发展概况目前,全铝结构铝合金车辆已经广泛用于我国铁路车辆动车组制造业和城市轨道交通车辆制造业,在车辆制造过程中,由于结构大量采用型材拼接,接头长而规则,便于自动化作业的实现,因此在该行业大量使用各种自动焊技术。
在60年代,受焊缝跟踪技术的制约,自动焊大部分采用简易自动焊,常用的简易自动焊有机械中心导向自动焊、轨道小车自动焊和靠模自动焊。
简易自动焊虽然能够实现自动化作业,但由于二次线和走行监控必须人工辅助完成,焊接变形对轨迹的影响不能修正,因此自动化的效率和质量仍然不能保证要求。
70年代,机械传感器跟踪直线焊缝技术已经成熟,该种传感器直接驱动横向、高度方向电机进行位移修正,脱离了外加因素的监控和影响,自动化的效率和焊接质量获得大幅度提高,因此专机焊接设备加机械跟踪传感器焊接技术获得大面积的采用,直到今天,仍然有大量的该形式的设备在生产中使用。
90年代,新型焊缝传感器不断涌现,最普遍使用的是激光传感器,该传感器依靠激光反射图象进行焊缝跟踪计算,跟踪精度高,可以解决机械传感器长时间使用带来锁紧不牢靠和定位焊影响机械传感器走行等问题。
因此,激光跟踪焊接技术获得了更快的发展,尤其激光传感器控制技术可以和机械手控制系统接口,实现一个系统的统一控制,使得该技术应用领域获得了进一步的提高。
采用机械手焊接铝合金车体是在2002年获得迅速发展的,机械手由于标准化程度高,持枪牢固等原因,这些年被铁路行业大量使用,约占新投设备的80%以上。
随着机械手的大量使用,双丝焊送丝机构悬挂问题变得简易,双丝焊技术获得迅速推广。
近些年,伴随复合材料用于铝合金车体结构,激光焊、激光MIG复合焊也在一些发达国家获得使用,主要用于高速磁悬浮列车的生产。
在日本、德国、瑞典等发达国家,近些年大量使用搅拌摩擦焊技术焊接铝合金车体大部件和车体总组成,由于该技术环保无烟尘,推广使用速度非常快,是将来发展的方向,国内铁路行业也在进行该技术的试验,目前在车体关键部件车钩座板上已经试验完成,正在进行产品应用验证,不久该技术也将在国内轨道交通车辆制造业获得大面积使用。
铝合金TIG和MIG焊接工艺简介
提高生产效率
采用焊接工艺可以大大提高铝合 金制品的生产效率,降低生产成 本。
保证产品质量
铝合金焊接工艺可以提高铝合金制 品的质量和稳定性,使其更加符合 使用要求。
铝合金焊接工艺的历史与发展
历史
铝合金焊接工艺自20世纪初开始出现,经历了手工电弧焊、气体保护焊、激 光焊等不同阶段。
MIG工艺适用于厚板、大型部件以及高强度材料的焊接。
优缺点比较
TIG工艺的优点在于其焊接质量高、 焊缝强度高、变形小,同时操作简 单、易于掌握。
MIG工艺的优点在于其焊接速度快 、焊缝强度高、变形小,同时可以 连续作业,提高生产效率。
TIG工艺的缺点在于其焊接速度较慢 ,需要熟练的操作人员。
MIG工艺的缺点在于其设备成本和 维护成本较高,需要专业的技术人 员进行操作和维护。
铝合金tig和mig焊接工艺 简介
2023-11-07
目 录
• 铝合金焊接工艺概述 • tig焊接工艺介绍 • mig焊接工艺介绍 • 铝合金tig和mig焊接工艺比较 • 铝合金tig和mig焊接实例分析 • 铝合金tig和mig焊接工艺展望
01
铝合金焊接工艺概述
铝合金的特点
密度小
铝合金的密度比钢和铜小,约为2.7 克/立方厘米,因此铝合金制品比相 同体积的钢制品轻。
焊接过程
根据需要混合使用TIG和MIG技术。例如,可以使用TIG进行精确 的起始焊接,然后使用MIG进行填充和完成焊接。
焊接特点
混合焊接可以结合两种技术的优点,提高焊接质量和效率。这种 方法在某些应用中得到广泛应用,如汽车制造、航空航天和造船 业。
06
铝合金tig和mig焊接工 艺展望
发展方向展望
铝及铝合金的MIG焊
• 例如按照EN288-4进行5mm的铝合金板材 对接焊缝的工艺评定试验。试件将取样进 行目测、着色渗透、X-光、面弯、背弯、 拉伸、硬度、宏观和微观金相检测试验 • 若客户有其他要求,将附加进行其他试验
• 焊工的认证也必须按照相关的标准执行, 目前南京浦镇车辆厂的城轨车辆生产的焊 工都通过EN287的认证,并取得证书。
熔池爆炸现场 • MIG焊接时,焊接电流达到某一个值时,只 是母材上的分散阴极点不能够提供充足的 焊接电流,电弧集中于焊丝正下方的一点, 引起熔池内金属的上扬现象。该现象称为 熔池爆炸现象,在铝焊接时显著。
Байду номын сангаас
五、常见的焊接缺陷 • 焊瘤 焊瘤是指正常焊缝之外多余的焊着金属。 焊瘤使焊缝的实际尺寸发生偏差,并在接 头处形成应力集中区
• 根据工艺评定的报告,可以制作台位生产 所需要的焊接工艺卡片,以指导生产。 • 根据焊缝质量等级的不同,焊接作业后, 将对焊缝进行不同的无损探伤。
除长客、四方、浦镇、株电等应用于城轨车 辆及客车方面,齐厂、二七、株辆等也在货 车领域使用铝合金焊接。 希望机车车辆的铝合金焊接事业越来越好 谢谢
• 保护气体 保护气体为氩气、氦气或其混合 气。交流加高频TIG焊时,采用大于99.9 %纯氩气,直流正极性焊接宜用氦气。MIG 焊时,板厚<25 mm时宜用氩气;板厚25 mm~50 mm时氩气中宜添加10%~35%的 氦气;板厚50mm-75mm时氩气中宜添加 10%~35%或50%的氦气;当板厚>75 mm时推荐采用添加50%~75%氦气的氩气。 氩气应符合GB/T 4842-995《纯氩》的 要求。氩气瓶压低于0.5 MPa后压力不足, 不能使用。
焊缝清洁现象 • 在氩气环境下,通过电极正、母材负的极 性使电弧产生,母材阴极点不产生于焊丝 正下方的溶池内,而分散发生于熔池周围。 该阴极点选择容易放出电子的母材表面的 金属氧化物而产生。氩气的阳离子与母材 碰撞,破坏氧化物,工件要求新的氧化物 向母材移动,熔池周围的皮膜被破坏,露 出清洁的金属表面。这称为清洁作用。
浅析车身上的MIG焊接
MIG 焊接(Metal Inert Gas Arc Welding 惰性气体保护电弧焊)属于电弧焊中熔化极惰性气体保护焊的一种,它采用惰性气体产生的气帘隔绝空气(惰性气体见表1所列),以防止高温使母材氧化。
在汽车车身上的MIG 焊接通常是指铝合金的焊接,所以也可以称为MIG 铝焊。
随着铝焊机功能的完善,越来越多的汽车品牌认可采用铝焊接对车身外板进行焊接修复,注意不能采用MIG 铝焊对车身结构件进行焊接,对结构件只能采用粘接加铆接进行修复。
1 铝合金特性在汽车行业中,铝材应用已有多年历史。
其主要性能为低密度、高强度、耐腐蚀和具可回收性,且变形时有较强的能量吸收能力。
铝材主要应用于发动机舱盖、车门、翼子板、立柱外板等处,但也越来越多地应用于车身结构部件中,甚至出现了全铝车身。
铝合金与钢铁物理特性的对比见表2所列,铝合金的密度为钢铁的1/3,导热性是钢铁的4倍~5倍,导电性是钢铁的5倍~6倍,熔点比钢铁低800 ℃。
正是由于铝合金的物理性能与钢铁有如此大的差异,在焊接时就不能采用与钢铁相同的熔化极活性气体保护焊(MAG 焊),只能采用熔化极惰性气体保护焊(MIG 焊接),用这种方法更容易进行高质量的焊接。
另外铝合金在空气中极易与氧气发生反应生成氧化铝,氧化铝形成的时间非常短,大约半小时之内,在处理后的铝板表面就会形成一层致密的氧化铝薄膜,这层氧化铝可以阻止铝板进一步氧化,同时会使焊接产生缺陷,在焊接过程中要注意清洁氧化层和焊接的时效性。
2 铝合金的分类按照添加合金元素的不同,铝合金可以分为1000系列至9000系列不同的种类,应用于汽车车身上的主要是4000系列至7000系列,其特性见表3所列。
按照铝合金板件制作工艺的不同,铝合金分为铝板材、挤压铝型材、压铸铝三种。
挤压铝型材是将圆柱形铝加热到一定温度,在挤压机的作用下挤压成型的;压铸铝是将铝板材和其他金属材料混合放进熔炉,经熔炉融化后放入压铸机的模具中成型的,压铸铝制品形状可设计成各种造型,可用与制作车身上形状复杂的部件(如减震器支座),硬度强度较高。
6082铝合金MIG焊接工艺研究
6082铝合金MIG焊接工艺研究本文研究了6082铝合金的MIG焊焊接工艺。
通过选择相应的坡口形式,选择合理的预热温度,极大提高了6082铝合金焊接接头的质量。
射线探伤、力学性能测试、金相显微测试观察结果表明,焊接接头中未出现超标焊接缺陷,接头力学性能满足标准要求,接头中组织对比显示热影响区为整个焊接接头的薄弱环节。
标签:6082铝合金;焊接;工艺0 引言6082铝合金属Al-Mg-Si系铝合金,可热处理强化,具有良好的焊接性和机械加工性,此外还具有较高的强度,其T6状态具有较高的机械特性,能满足良好机械加工性的要求,目前广泛用于机械加工、汽车制造、轨道交通、造船等领域[1-3]。
而在汽車制造中,铝合金车体的焊接是关键技术之一,如何解决铝合金焊接中易出现的裂纹、气孔等焊接质量问题已悄然成为汽车加工过程中的一个重点同时也是难点的问题[4]。
1 试验材料与试验方法1.1 试验材料本次试验所用母材为6082-T6铝合金,试验选用的焊接材料为AlMg4.5MnZr 焊条,牌号ER5087。
焊接试块尺寸为150mm×100mm×5mm。
1.2 试验方法试验采用手工熔化极惰性气体保护焊为焊接方法(即MIG焊),保护气体为氩气,纯度≥99.99%。
焊接过程中采用自制工装夹具夹持试块,采用直流反接形式平位置焊接。
2 试验工艺确定2.1 坡口形式坡口的选择对铝合金焊接接头的熔透及气孔产生都有着重要影响,本试验中对焊件采用单V形坡口。
坡口尺寸为坡口角度70°,钝边厚度1mm,根部间隙1mm。
2.2 试件焊前预处理本试验在焊前对坡口及其周边10 mm以内区域进行了清理,采用不锈钢刷清除试块表面至露出金属光泽为止。
此外,焊前对焊件进行了预热处理,预热温度为100℃。
2.3 焊接参数设定焊接时采用焊接电流I=120A,焊接电压U=20.5V,焊接速度v=62cm/min,气体流量Q=20L/min。
铝合金车体脉冲MIG焊接工艺研究
一
步。 铝的导电性和导热性约为低碳钢的 5 , 倍 焊接
越多的焊接方法譬如激光焊 ( ae w l n ) 搅拌 Lsr e i 、 dg 摩擦焊(S 、 F W) 电阻焊 ( eiac e ig 以及 脉 R s t ew l n ) sn d 冲熔化极气体保护焊( I ) M G 将逐渐应用 到铝合金 焊接中来。但受发展 现状、 工艺 特性 以及 生产成 本等因素的制约, 前两种焊接方 法在新 型铝合 金 车体的制造 中尚处于起步阶段 , 电阻焊 因其焊接 特性不适用于铝合金车体的焊接 而很 少在铝合金 车体上得到大规模的应用。 脉冲 M G焊以其成熟稳 定 的技术 、 I 良好的焊 缝质量、 广泛 的工艺适应性 和容 易实 现 自动化等 特性在世界各 国的铝合 金车 体制 造 中被 广泛 采
时需要更高 的线 能量 , 应使 用大功率 或能量集 中 的热源 , 板焊 接要 求 预热 ; 厚 铝合 金 的导热性 较
好 , 接 电源 产生 的热 量 很 快 地 由母 材 疏 导 出 去 , 焊
因此铝合金焊 接容易产生未 焊透 、 未熔合 以及焊
缝气孔等缺陷, 需要制订合理的工艺来预防。
下部 , 为仰焊。图 2中底架型材插接焊缝 , 借助 自 动翻转机 , 可以将两条焊缝设为平焊 。图 3 中侧墙
与底架边梁搭接焊缝于总组成 工序进行缝合 , 焊 接位置只能为横焊。图 4中侧墙板搭接焊缝 可借 助工序拆分将横焊置于平焊位置。连接的材料多
为 5系列 的铝镁合 金 58 、 03 6系列 的铝硅镁合金
用 。据资料表 明, 国内外现有铝合 金车体制 造 中 9 %以上的焊缝采用脉 冲 M G焊。因此总结和开 0 I 发铝合金车体 的脉冲 M G焊工艺也更符合 目前公 I 司铝合金车体制 造工艺 的发展需 要, 具有更 高的
铝合金激光-MIG复合焊焊接
实验结果与分析
焊接接头形貌
通过观察焊接接头发现,激 光-MIG复合焊接的接头形貌 平整,无明显的气孔和裂纹
。
力学性能
对焊接接头进行拉伸和弯曲 试验,结果表明,激光-MIG 复合焊接接头的抗拉强度和 弯曲性能均优于传统的MIG
焊接接头。
显微组织
通过金相显微镜观察发现, 激光-MIG复合焊接接头的熔 合区组织细小、致密,无明 显晶界和气孔。
坡口制备
根据需要焊接的厚度和接 头形式,制备合适的坡口, 以提高焊接质量和效率。
焊接参数的选择与优化
激光功率
根据待焊材料的厚度和性质, 选择合适的激光功率,以保证
良好的熔深和焊接质量。
焊接速度
选择适当的焊接速度,以获得 良好的焊缝成形和避免焊接缺 陷。
送丝速度
根据焊接电流和速度,调整合 适的送丝速度,以确保填充金 属的量和均匀性。
MIG焊接具有熔深大、焊接速度快、 焊缝质量高等特点,适用于各种金属 材料的焊接,尤其适用于铝合金等轻 质材料的焊接。
铝合金激光-MIG复合焊焊接原理
铝合金激光-MIG复合焊是一种将激光焊接与 MIG焊接相结合的焊接方法。
通过激光焊接产生高能密度光束,快速熔化铝 合金材料,同时利用MIG焊接提供足够的填充 材料,实现高效、高质量的铝合金焊接。
铝合金激光-MIG复合焊焊接的定义
• 铝合金激光-MIG复合焊焊接是一种先进的焊接技术,结合了激光焊接和MIG(金属惰性气体)焊接的优点,通过同时使用 激光和MIG焊接方法,实现对铝合金材料的优质高效焊接。
铝合金激光-MIG复合焊焊接的特点
高熔深和高焊接速度
激光焊接具有高能量密度和快速加热的特点,能够实现深熔焊 接和高速焊接。MIG焊接能够提供足够的填充金属,保证焊缝
铝合金TIG和MIG焊接工艺简介
由于TIG焊接工艺对高熔点材料具有较好的适应性,因此适用于精密仪器、航空航天、船舶制造等对焊缝质量要 求较高的领域。而MIG焊接工艺适用于一般工业制造、建筑、汽车制造等领域的大规模生产。
05 铝合金TIG和MIG焊接工 艺实践
焊接前的准备
清理工作
确保铝合金工件表面干净,无油污、锈迹和其他杂质,以便焊接 时能够形成良好的熔合。
操作要求高
TIG焊接需要较高的操作 技能和经验,焊接速度较 慢,成本相对较高。
TIG焊接的应用场景
航空航天领域
由于对焊接质量要求极高,TIG焊接广泛应用于航 空航天领域的铝合金结构焊接。
汽车工业
汽车工业中铝合金结构较多,TIG焊接常用于车身 结构、车架等部位的焊接。
压力容器
在压力容器制造中,TIG焊接可以用于保证容器的 高质量和安全性。
03 铝合金MIG焊接工艺
MIG焊接原理
Hale Waihona Puke MIG焊接是金属惰性气体焊接的一种,通过电弧熔化铝合金 母材和填充焊丝,利用惰性气体(如氩气)保护熔池,使熔 融金属与空气隔离,防止氧化。
焊接过程中,焊丝通过送丝机构连续或定长送入焊接熔池, 随着电弧的移动,熔化的焊丝与母材熔合在一起形成焊缝。
MIG焊接特点
焊丝选择
根据铝合金的种类和厚度选择合适的焊丝,确保焊缝的强度和耐腐 蚀性能。
设备检查
检查TIG或MIG焊接设备是否正常工作,包括电源、送丝机构、气 瓶等,确保设备处于良好状态。
焊接过程控制
焊接参数调整
01
根据铝合金的厚度和焊接要求,调整焊接电流、电压、速度等
参数,确保焊接质量。
焊接操作
02
在焊接过程中,保持焊枪稳定,控制焊丝的送进速度和角度,
上海明珠二号线地铁铝合金车体焊接工艺
上海明珠二号线地铁铝合金车体焊接工艺1 铝合金车体焊接概述上海明珠二线地铁车体全部采用铝合金材料,实现了地铁车辆强度和轻量化的结合。
车体焊接采用的主要焊接工艺为手工MIG焊和自动MIG焊,其母材、焊丝、保护气体、焊接设备见表1。
母材和焊丝的主要化学成分见表2。
表1 铝合金车体MIG焊焊接材料表2 母材和焊丝的主要化学成分%不同牌号母材及其化学成分焊丝化学成分2 生产储存环境和辅助材料使用的要求2. 1 生产储存温度湿度的要求铝合金的生产和储存环境必须防尘、防水、干燥。
环境温度通常控制在5 ℃以上, 湿度控制在70 %以下。
应尽量保证焊接环境的湿度不能太高,湿度过高会使焊缝中气孔的产生几率明显增加,从而影响焊接质量。
空气的剧烈流动会引起气体保护不充分,从而产生焊接气孔,可设置挡风板以避免室内穿堂风的影响。
2. 2 焊丝及送气软管的使用要求对焊材的使用应该注意:铝焊丝要与钢焊材分开储存,使用期不超过1a 。
焊接完成后,要在焊机中取出焊丝进行密封处理,防止污染。
不同材质的送气软管抵抗湿气进入的能力不同,尤其在送气压力高时,送气软管的影响更明显。
送气软管最好使用特富龙软管(Teflon) 。
2. 3 工装的选用铝合金焊接最好选用点接触形式的工装,以减小工装与工件的接触面积。
如果工装对工件是面接触,就会很快带走工件的热量,加速了熔池的凝固,不利于焊缝气孔的排除。
工装液压系统的压力最好控制在9~9. 5 MPa 。
压力过小达不到预设反变形的目的,但是压力过大,又会使铝合金结构的拘束度增大。
由于铝合金的线胀系数大,高温塑性差,焊接时易产生较大的热应力,可能会使铝合金结构产生裂纹。
3 焊丝及保护气体的选用3. 1 焊丝的选用对于6005A、6082、5083 母材来说,选择的焊丝牌号为5087/ AlMg4. 5MnZr ,5087 焊丝不仅抗裂性能好,抗气孔性能优越,而且强度性能也很好。
对于焊丝规格的选择,优先选择大直径规格的焊丝。
铝合金TIG和MIG焊接工艺简介.pptx
四、MIG焊接工艺简介
机器人焊接视觉系统
第23页/共25页
五、应用
高速列车座椅底架焊接
第24页/共25页
感谢您的观看!
第25页/共25页
第4页/共25页
一、铝合金材料特点
3.铝合金材料牌号举例 5052H34,H34表示加工硬化,1/2硬状态。 6063,6061。 7003T5/T6,T5表示时效处理,T6表示固 熔处理。
第5页/共25页
二、TIG和MIG焊接的特点
TIG: 1.采用交流电源焊接 2.焊接时需添丝 MIG: 1.采用直流电源焊接 2.焊接时焊枪电极直接溶化
一、铝合金材料特点
2.按合金系列可分为: 1×××系------工业纯铝(Al≥99%) 2×××系------铝铜合金 3×××系------铝锰合金 4×××系------铝硅合金 5×××系------铝镁合金 6×××系------铝镁硅合金 7×××系------铝镁锌合金 8×××系------其它元素合金 9×××系------备用系
第6页/共25页
三、TIG焊接工艺简介
1.焊接工艺要求 焊接环境要求: 相对湿度<60%,环境温度>5℃ 铝合金母材要求: 去除母材表面氧化膜
第7页/共25页
三、TIG焊接工艺简介
焊丝保存要求: 相对湿度<60%,环境温度>18℃ 保护气体: 纯氩,纯度99.99%
第8页/共25页
三、TIG焊接工艺简介
编制工艺规程:根据ISO15609-1编制
第10页/共25页
三、TIG焊接工艺简介
3.焊接
第11页/共25页
三、TIG焊接工艺简介
3.焊接
第12页/共25页
三、TIG焊接工艺简介
铝合金铸件与型材焊接工艺及性能
铝合金铸件与型材焊接工艺及性能摘要:随着国家碳中和、碳达峰要求的提出,在汽车制造工业中,很多大型结构件由传统的黑色金属整体铸造被铝合金、分体式焊接构件所代替。
这是因为焊接零件可以快速地将零散件加工成复杂的结构件,可以显著降低复杂结构件的制造成本;其次,尽管在焊缝处会出现强度软化、存在缺陷等现象,但经过大量的静态疲劳试验及理论验证,焊接件的力学性能优良,完全可以代替复杂整体成形结构件。
关键词:铝合金铸件;型材焊接;工艺;性能1铝合金MIG焊接工艺1.1MIG焊接特点熔化极惰性气体保护焊(MeltInert-gasWelding,MIG焊接)的优点是焊接品质好,因为有保护气体的作用,焊缝品质稳定,焊接件的变形小;MIG焊接还可以采用大的焊接电流,使得焊丝熔化速度快,得到较好的母材熔深,提高焊接速度。
其缺点是没有脱氧去氢,焊缝内部会存在气孔。
因此,MIG焊接对母材及焊丝的洁净度及生产环境要求比较严格。
1.2铝合金MIG焊接工艺采用TPS-4000型焊机,焊丝直径为1.2mm,A356和6082铝合金板材厚度分别为5mm和3mm,坡口为V型,MIG焊接电流为140~160A,焊接速度为0.1~0.15m/s,推进角为15°。
焊接电流是铝合金MIG焊接中最重要的参数。
MIG焊接时,焊接电流一般根据焊件厚度、焊缝位置以及焊丝直径来选择。
当焊丝直径确定后,焊接关键工艺参数还有焊接电流、焊接速度及脉冲强度。
2试验2.1A356及6082铝合金A356铝合金,其Si元素含量较高,铸造性能良好,具有较好的强度与机械加工性能,被广泛应用于铸造领域;6082铝合金属于Al-Mg-Si系合金,主要适用于板材高温冲压领域。
试验中,焊接母材A356铝合金、6082铝合金及ER5356焊丝的化学成分。
2.2试验方案设计为了验证焊接工艺的可靠性,应通过一系列试验方法进行验证。
首先,应先进行焊缝熔透试验、拉伸试验和静态疲劳试验;然后,通过动态疲劳试验,获得准确的焊接件疲劳寿命曲线,并建立A356铸件和6082型材焊接件疲劳寿命曲线的数学模型,预测焊接件的疲劳寿命。