[发明专利]镁铝合金焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是镁铝合金板材的焊接方法。

背景技术

镁铝合金以其优异的加工性能、高强度、塑性好、耐蚀耐疲劳等优异的综合性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学等工业领域中。在这些行业应用中常常会遇到需要对镁铝合金零部件进行焊接，而由于镁铝合金本身的特殊性，铝镁合金在焊接时，由于铝镁合金的热传导比较快，焊接时热量散失较快，焊接熔池因热量不足经常出现未熔合，未焊透、气孔和裂纹的缺陷；而焊接后采用自然冷却，大量的热量积聚在工件中不能立即散去，导致金属内部晶粒长大，金属强度降低较多。另一方面，输入的大量热量使焊件在高温停留较长时间，导致焊接变形大，直接影响产品的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种镁铝合金焊接方法，解决上述现有技术中的一个或者是多个。

本发明提供一种镁铝合金焊接方法，包括如下步骤：

(1)对被焊接铝镁合金板材表面的焊接区域进行清理；

(2)将被焊接铝镁合金板材的上、下两平面接近焊接区域处，用泡沫石棉板夹紧固定；

(3)对被焊接铝镁合金板材在焊接区域进行预热处理；

(4)用熔化极惰性气体保护焊机对铝镁合金板材进行点焊固定连接；

(5)去掉泡沫饰棉板，冷却后将铝镁合金板材焊接处在430～580℃固溶1～3h；

(6)将固溶后的铝镁合金板材焊接处迅速转入15～25℃冷水中冷却至室温，转移时间不超过60s；

(7)将冷水冷却后的铝镁合金板材焊接处放入深冷处理装置，以(4～11℃)/min的速度冷却至-130～-196℃，且保温4～24h；

(8)取出铝镁合金板材焊接处放入加热保温装置，以(4～11℃)/min的速度加热至100～190℃，且保温6～24h；

(9)使铝镁合金板材焊接处随装置冷却至室温。

本发明方法方法简单，易于操作，适合于工业化的推广和使用；使用泡沫石棉板将铝镁合金板材夹紧固定，可以使两个工件的焊接坡口之间的焊缝熔池中保温时间长，不易出现未熔合和未焊透气孔和裂纹现象；有效解决气孔和夹杂问题，经本发明方法处理后的焊接接头内部气孔和夹杂基本消除；强化效果理想，材料的综合力学性能得到大幅提升；节能环保。

在一些实施方式中，步骤1中采用化学清理，包括步骤：分别配制50-60℃质量浓度为8-10％的NaOH溶液和质量浓度为40-50％的HNO₃溶液；将待焊接零件浸入NaOH溶液中浸泡10min以上，取出零件用冷水冲洗并清除工件表面上的NaOH残留物；将清洗后的零件放入HNO₃溶液中浸泡30～60s，取出零件放入水中清洗并清除工件表面的硝酸残留物。

在一些实施方式中，NaOH溶液的PH值在13～14之间，HNO₃溶液的PH值为1。

在一些实施方式中，预热设备采用感应加热设备，预热温度为230℃～250℃。通过预热，事先为熔池提供了必要的热量，减少了缺陷产生的机会。

在一些实施方式中，步骤4中采用多层多道焊接，每完成一层、一道焊缝，均需要用红外线测温仪测量焊接处表面温度，保证每层焊缝表面温度均在50～100℃之间。在焊接过程中采用多层、多道的焊接、并保证每层焊缝表面温度均在50～100℃之间，这可以使两个工件的焊接坡口之间的焊缝熔池中保温时间长，不易出现未熔合和未焊透气孔和裂纹现象。

在一些实施方式中，步骤2中被焊接铝镁合金板材的上、下两面在距离焊缝边缘10mm处用泡沫石棉板夹紧固定。采用泡沫石棉板固定，在焊接时，对铝镁合金板材起到了保温作用。

具体实施方式

本发明提供一种镁铝合金焊接方法，下面结合实施例，对本发明作详细介绍：

实施例1