铝合金焊接技术在突飞猛进的发展,其表现为3个方面:a.基于对传统焊接技术的改进和创新而出现的新型铝合金焊接技术,如低频调制型脉冲MIG焊、交流MIG焊、双焊枪TIG焊、穿孔型等离子弧立焊等;b.高能密度焊接技术在铝合金焊接领域的进一步推广和应用,如电子束焊、YAG激光焊等;c.摩擦搅拌焊在铝合金焊接领域中的出现。7140
1.1.1 低频调制型脉冲MIG焊
低频调制型脉冲是用0.5~50Hz的低频脉冲对频率较高的单位脉冲(控制熔滴过渡的脉冲)的峰值和时间进行调制,使单位脉冲的强度在强和弱之间低频周期性切换,得到周期性变化的强弱脉冲群,电弧力和热输入也相应的随低频调制频率变化而变化。
低频调制型脉冲MIG焊时,为了保证规则的喷滴型脉冲过渡,要求强弱脉冲均能实现一个脉冲过渡一个熔滴。由于铝焊丝一脉一滴的脉冲强度范围比较宽,故很容易控制达到这一要求。从而低频调制型脉冲MIG焊非常适合铝合金焊接,并充分发挥其优点。用它焊铝及其合金,不仅能获得鱼鳞状焊缝表面,而且能扩大可焊焊接接头的间隙变化范围,减少焊接气孔,细化焊缝晶粒,降低焊缝裂纹敏感性。
在很多场合,低频调制型脉冲MIG焊在质量上可代替TIG焊,焊一些内在质量和表面质量要求均很高的铝合金部件,如自行车架、壳体、油箱等[5]。
1.1.2 交流MIG焊
交流MIG焊发展较早,但在许多国家,特别是日本,仍在不断的加强和完善,如过零技术,起弧技术等。交流MIG 焊可用于焊非常薄的铝板,焊丝位于负极时,可加快焊丝的熔化速度;当焊丝为正极时,可实现阴极破碎作用。因此可很灵活地调节电流波形来满足焊接现场要求。焊丝处于负极时,在同样的送丝速度下,焊接电流可大大降低。如焊丝50%为负极时,焊接电流可降低40%。焊接电流的降低,减少了热输入,可实现小电流焊较粗的焊丝,在烧穿可能性小的情况下,可提高焊接速度,减少焊接热变形,同时还加强了坡口熔合性能[5,6,8]。
1.1.3 双枪TIG焊
双焊枪TIG焊是指使用一台电源,两 把焊枪一起施焊,工件不接焊接电缆,二次线的正负极分别接上一把TIG焊枪。焊接时,两把焊枪正对着,分别指向工件的正反两面。焊接过程中,电流从一把焊枪透过工件,然后流向另一把焊枪,这样能使电弧更加集中,进而增加熔深,减少厚板的焊接层数。同时还由于降低了热输入,使HAZ范围减少,裂纹出现率降低,焊后变形小。采用该方法焊厚板,还可不使用填充焊丝,因而,在提高质量的同时,显著提高生产率,降低生产成本[5]。
1.1.4 铝合金穿孔型等离子弧立焊
早期铝合金穿孔型等离子焊是以平焊形式出现的,但后来实践发现,立焊方式不仅可以使可焊厚度增加,更重要的是焊缝成形稳定性有显著提高。等离子焊时,熔池中液态金属受重力、等离子射流的正向压力和切向力、液体金属表面张力等。当等离
子弧相对焊件向上移动时,在这些力的综合作用下,液态金属沿小孔边缘向下流动,并在穿孔下方重新愈合形成焊缝,使穿孔熔池得以动态保持,实现焊接。由于穿孔型等离子弧立焊可实现中厚板的单面焊、双面同时自由成形,并且气孔和夹杂物少,焊
接变形小,生产率高,成本低,因而成为航天工业中重大铝合金部件的首选焊接方法。目前等离子弧立焊存在的主要问题是焊缝成形和再现性差,美国航空航天管理局(NANA)对此进行了大量的研究,成功研制了以变极性等离子弧焊工艺(VPPAW)为核心的焊接技术和相应的设备,并成功地实现了厚板铝合金构件的焊接。 铝镁合金焊接技术研究现状概况:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_4940.html