[发明专利]一种改进铝合金电弧焊缝气孔缺陷的方法

说明书

本发明公开了一种改进铝合金电弧焊缝气孔缺陷的方法，包括如下三个阶段：S1：引弧阶段，采用大电流引弧，在短时间内完成；S2：主焊接阶段，焊接电流采用复合超音频脉冲变极性电流，复合超音频脉冲变极性电流波形由超音频脉冲电流波形与变极性电流波形组合得到；S3：熄弧阶段，保持熄弧电流波形形态与主焊接过程电流波形形态一致，仅电流波形的幅值发生衰减。本发明针对引弧阶段和熄弧阶段的电气特点，在引弧阶段、主焊接阶段和熄弧阶段采用焊接时序控制，能够很好的改善引弧和熄弧阶段焊缝的气孔缺陷问题。

技术领域

本发明属于铝合金焊接技术领域，更具体的说是涉及一种改进铝合金电弧焊缝气孔缺陷的方法。

背景技术

采用传统的四步法进行铝合金焊接时，由于引弧电流普遍较小，而且引弧成功后要经过一个电流缓升的过程，然后才进入主焊接过程，使得起弧的初始阶段电弧热输入量不够，很难快速形成稳定的焊接熔池，从而导致在焊缝引弧部位形成气孔缺陷；在熄弧阶段，通常采用直流缓降的方法进行熄弧，使得熄弧阶段的焊接熔池没有超音频脉冲和变极性电流产生的电弧搅拌作用，因此，熄弧阶段焊缝容易形成气孔缺陷。这种气孔缺陷在工作环境湿度较大的情况下尤为明显，严重影响了高性能铝合金的电弧焊接质量。

因此，如何提供一种改进铝合金电弧焊缝气孔缺陷的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种改进铝合金电弧焊缝气孔缺陷的方法，针对引弧阶段和熄弧阶段的电气特点，在引弧阶段、主焊接阶段和熄弧阶段采用焊接时序控制，能够很好的改善引弧和熄弧阶段焊缝的气孔缺陷问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改进铝合金电弧焊缝气孔缺陷的方法，包括如下三个阶段：

S1：引弧阶段，采用大电流引弧，在短时间内完成；

S2：主焊接阶段，焊接电流采用复合超音频脉冲变极性电流，复合超音频脉冲变极性电流波形由超音频脉冲电流波形与变极性电流波形组合得到；

S3：熄弧阶段，保持熄弧电流波形形态与主焊接过程电流波形形态一致，仅电流波形的幅值发生衰减。

优选的，引弧完成后，引弧电流直接从直流模式跳转到主焊接阶段的复合超音频脉冲变极性电流，该过程在5ms的时间内完成。

优选的，在引弧过程中，若钨极发生了氧化或者引弧点处焊缝表面清污不彻底，引弧装置持续工作200ms直到引弧成功为止。

优选的，步骤S1中引弧电流幅值在60A到100A之间。

优选的，步骤S1中引弧过程控制在5ms的时间内完成。

优选的，根据是否在变极性电流上叠加超音频脉冲电流，将主焊接阶段划分成四种焊接模式：不叠加焊接模式，正向叠加焊接模式、负向叠加焊接模式和正负向叠加焊接模式。

优选的，变极性电流波形的幅值为0～300A，频率为0～1000Hz，占空比为0～100％；超音频脉冲电流波形的幅值为0～100A，频率为1kHz～100kHz，占空比为0～100％。

优选的，步骤S3中所述的主焊接过程电流波形形态包括超音频脉冲叠加模式、频率和占空比。

本发明的有益效果在于：

本发明引弧阶段采用尽可能大的电流，提高引弧阶段的热输入量，确保熔池能快速形成；引弧阶段完成后直接进入主焊接阶段，保证熔池能迅速得到复合超音频脉冲变极性电弧的充分搅拌，有利于熔池中气体的逸出，达到对气孔缺陷的抑制；熄弧阶段采用渐进熄弧方式，保证熔池在熄弧过程中，依旧能得到复合超音频脉冲变极性电弧的充分搅拌，既有利于熔池中气体的逸出，又能达到对焊缝组织晶粒细化作用，同样具有抑制焊缝气孔缺陷的功能。

附图说明