專利名稱：鋁合金厚板焊接的方法
技術領域：
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：
目前鐵路干線動車組、交流大功率電力機車等機車上，板厚為15mm的熱處理強化鋁合金6082材料的焊接工藝、接頭為角接接頭的熱處理強化鋁合金結構件的焊接工藝均采用熔化極氣體保護焊，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；同時該方法采用的三元氣體(氬氣、氦氣、氮氣)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)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明的鋁合金厚板焊接的方法，包括清洗工藝、預熱工藝、焊接工藝；所述清洗工藝采用化學清洗，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；所述預熱工藝中，預熱設備采用感應加熱設備，預熱溫度為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焊，焊接參數(shù)為電流250-290A、電流極性采用交流，保護氣體采用純度> 99. 99%的Ar氣，氣體流量為10±3升/分鐘。由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明實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%)保護氣體，比三元氣體(氬氣、氦氣、氮氣)成本低，能實現(xiàn)降成本；由于采用化學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。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。
本發(fā)明的鋁合金厚板焊接的方法，其較佳的具體實施方式
是包括清洗工藝、預熱工藝、焊接工藝；所述清洗工藝采用化學清洗，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。 所述預熱工藝中，預熱設備采用感應加熱設備，預熱溫度為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焊；焊接參數(shù)為電流250-290A、電流極性采用交流；保護氣體采用純度> 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)點和特點一、本發(fā)明工藝設計采用非熔化極氣體保護焊，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)明工藝設計采用焊接大電流，預熱溫度高的方法，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)明工藝設計采用氬氣(100% Ar，純度彡99. 99%)保護氣體，比三元氣體(氬氣、氦氣、氮氣)成本低，能實現(xiàn)降成本。四、本發(fā)明工藝設計采用化學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性能、結構強度；該層間溫度能保證母材熔透、又不使溫度過高降低母材強度；最終能很好的保證產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實施例方式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NaOH (火堿)，其PH值應在13-14之間，PH值不足規(guī)定時，可隨時加入適量的NaOH，使PH值達到規(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，時間為30秒-I分鐘，但不得超過I分鐘。每批浸洗前用PH試紙檢測硝酸濃度值，PH值應為I，PH值不足規(guī)定時，可隨時加入適量的硝酸，使PH值達到規(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加熱器將待焊部位進行預熱，預熱溫度范圍是230°C 250。。。4、將預熱后的零件放置在工作臺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，進行第二層焊接，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，進行第三層焊接，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上自然冷卻。在上述發(fā)明焊接工藝指導下，焊接厚度為15mm的熱處理強化鋁合金6082結構件產(chǎn)品時，完全滿足圖紙的設計要求，包括設計強度要求、焊接質(zhì)量要求、產(chǎn)品驗收要求。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求
1.一種鋁合金厚板焊接的方法，其特征在于，包括清洗工藝、預熱工藝、焊接工藝； 所述清洗工藝采用化學清洗，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； 所述預熱工藝中，預熱設備采用感應加熱設備，預熱溫度為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焊，焊接參數(shù)為電流250-290A、電流極性采用交流，保護氣體采用純度> 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)權利要求I至4任一項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的熱處理強化鋁合金6082材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁合金厚板焊接的方法，包括清洗工藝、預熱工藝、焊接工藝；清洗工藝采用化學清洗，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；采用感應加熱設備，預熱溫度為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焊，焊接參數(shù)為電流250-290A、電流極性采用交流，保護氣體采用純度≥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B23K9/167GK102922098SQ20121042140
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權日2012年10月29日
發(fā)明者馬君, 蘇安社, 翟立颯 申請人:北京賽德高科鐵道電氣科技有限責任公司