[发明专利]一种门窗用铝合金的焊接工艺

说明书

技术领域

本发明属于铝合金加工领域，具体涉及一种门窗用铝合金的焊接工艺。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。

铝合金由于有其独特的物理性能，因此在焊接过程中会带来一系列的困难。如铝合金在焊接前如果没有清洁表面的油污或其他杂质，将有可能会产生焊接缺陷，强度下降，使用寿命变短。铝合金从固态变成液态时无明显的色泽变化，因此在焊接过程中给操作者带来不少困难，容易出现未焊透的缺陷。另一方面，铝合金的液体熔池很容易吸收气体，在高温下溶入大量氢气，在焊接后冷却凝固过程中来不及逸出而凝集在焊缝中而形成气孔，影响铝合金焊接产品的质量。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种门窗用铝合金的焊接工艺，焊接效果好，无裂缝。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种门窗用铝合金的焊接工艺，包括以下步骤：

步骤1：表面清洗，将待焊接铝合金表面的焊接区域放入清洗液中，在清洗液温度为25~55℃时进行超声波清洗，然后进行烘干处理，烘干温度60~90℃，烘干时间为5~10min；

步骤2：预处理，将待焊接铝合金的焊接区域加热至150~250℃进行预热处理；

步骤3：焊接，在铝合金的焊接区域喷涂除气剂，再采用铝合金专用焊丝对铝合金进行焊接；

步骤4：焊接后除气处理，冷却后将铝合金焊接处在300~450℃中固溶40~100min，并采用200~300W功率的超声波对铝合金作进一步除气处理；

步骤5：清理、除尽铝合金焊接处的焊粉或熔渣。

优选地，所述步骤5之前进一步包括冷却处理，具体将固溶后的铝合金焊接处转入10~20℃冷水中冷却至室温。

优选地，所述步骤3中的除气剂按照重量份包括以下：脱水氯化锌10~20份、氟化锂10~20份、碳酸铵10~15份和四氯化碳5~10份。

优选地，所述铝合金专用焊丝主要由如下质量百分比的原料制得：镁镍合金2~10％、热致变色化合物3~10％、锂0.5~3.5％、镁0.5~1.2％、铜0.03~0.09％以及余量的铝。

优选地，所述合金专用焊丝的制备方法为：将原料按照重量百分比配置放入燃气加热炉中进行合金熔炼，熔炼温度690~760℃，熔炼时间为2~4h，并加入精炼剂，后续加工成型经过多道次冷拉伸、线坯中间退火、多道次连拉、刮削光亮化处理为φ1.2~1.8mm的盘状焊丝。

优选地，所述精炼剂的主要成分为MgCl₂和KCl。

优选地，所述步骤3中的焊接采用熔化极氩弧焊，焊接电流为180~350A，焊接电压为20~27V，氩气流量为8~13L/min，焊接速度为15~22cm/min。

优选地，所述步骤1中的清洗液选自丙酮、乙二醇丁酯、硼酸和磷酸三钠中的一种或者多种。

本发明的有益效果在于：本发明的一种门窗用铝合金的焊接工艺方法简单，易于操作，适合于工业化的推广和使用。被焊接铝合金表面的焊接区域在超声波中用清洗液清洗，所述清洗剂的各组分相互配合，可以轻松的把焊接区域表面的脏污清洗干净，使合金表面保持光洁，结合更紧密，不仅清洗效率提高，而且不会引入杂质离子，减少了清洗成本与污染。

对铝合金焊接区域进行预热，不但可以减少焊接区域表面上的水分，同时也可以改善气体溢出条件，减少焊缝的含氢量，防止裂纹产生，在铝合金板材的焊接区域喷涂除气剂，再对铝合金板材进行焊接，能够降低铝合金焊接时的含气量。

本发明使用铝合金专用焊丝，在焊接时随着温度升高，能够使熔化的铝合金专用焊丝变色，降低出现虚焊的现象，且冷却后所述热致变色化合物能够恢复原来的颜色，不会影响铝合金焊接的美观和质量。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

实施例1

一种门窗用铝合金的焊接工艺，包括以下步骤：