[发明专利]一种4系铝合金焊接方法

说明书

本发明属于金属焊接技术领域，涉及一种4系铝合金焊接方法，包括对待焊接铝型材表面进行碱性电解离子水清洗、干燥、夹持和电子束焊接焊缝，其中电离子水的PH值为9～10，电离子水中Cl^‑浓度＜0.1mg/L，SO₄²⁺浓度＜0.1mg/L，Ca²⁺浓度＜0.1mg/L，水温为30～40℃，喷嘴配喷射压力0.4MPa，喷射时间为20～30s，解决了现有清洁剂清洗4系铝合金表面后，铝合金表面容易出现铝型材表面油污清洗不彻底，焊接后型材表面出现气孔等焊接缺陷的问题。

技术领域

本发明属于金属焊接技术领域，涉及一种4系铝合金焊接方法。

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。

铝合金具有线膨胀系数大、高反光等独特的物理性能，会对焊接产生不利影响。比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，而且铝合金从固态变成液态时无明显的色泽变化，在焊接过程中给操作者带来困难，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，焊接后冷却凝固过程中来不及逸出而凝集在焊缝中形成气孔，影响铝合金焊接产品的质量。

4系铝合金为热处理不可强化的Al-Si合金，硅含量比较高，通常都在8％左右，如果使用常用的清洁剂清洗残留在型材表面的油污，会存在油污清洗不彻底，容易出现焊接缺陷。

发明内容

为了解决4系铝合金表面使用现有清洁剂清洁后表面油污清洗不彻底而产生焊接气孔等焊接缺陷问题，本发明提供一种4系铝合金表面清洗及焊接方法。该发明提供的电解离子水，容易润湿在待焊接部分的表面上并形成扩散，可与待焊接部分表面上的Si反应形成少量硅酸，以增加焊接效果。

为达到上述目的，本发明提供一种4系铝合金焊接方法，包括以下步骤：

A、将待焊接铝型材置于输送机上以2m/min的传送速度进行传送，传送过程中用电离子水发生器向铝型材表面进行喷射，电离子水的PH值为9～10，其中电离子水中Cl-浓度＜0.1mg/L，SO₄²⁺浓度＜0.1mg/L，Ca²⁺浓度＜0.1mg/L，水温为30～40℃，喷嘴配喷射压力0.4MPa，喷射时间为20～30s；

B、向待焊接铝型材表面吹冷空气去除铝型材表面的水滴后，再向表面吹100℃热空气，以干燥铝型材表面；

C、将干燥后的两个铝型材通过特定的焊接工装夹持固定；

D、采用激光电子束焊接工艺沿两型材焊缝位置行走进行焊接，电子束电流为78mA，电子束移动速度为3m/min。

进一步，步骤A中输送机为带式输送机。

进一步，步骤A中电离子水的PH值为9.35，电离子水的水温为40℃。

进一步，步骤A中电离子水发生器固定安装在输送机两侧。

进一步，步骤B中冷风机和热风机固定安装在输送机两侧，冷风机和热风机呈间隔状，冷风机用于初步去除铝型材表面水滴，热风机用于深层干燥加热铝型材表面。

进一步，步骤C焊接工装为气缸夹持式焊接工装。

进一步，步骤D待焊接铝型材之间组对间隙≤2mm。

本发明的有益效果在于：