[发明专利]激光-MIG、TIG多种热源焊接铝合金的焊接方法及装置

说明书

本发明提供了一种激光‑MIG、TIG多种热源焊接铝合金的焊接方法及装置，方法为：先对铝合金板材预热，再采用激光‑MIG复合焊对铝合金板材焊接，预热的同时还清理氧化膜，预热和清理氧化膜是通过采用不输入焊丝的直流反接TIG焊对铝合金板材进行处理实现的；不输入焊丝的直流反接TIG焊是指在使用直流反接TIG焊时不输入焊丝；装置包括机械臂、转换头装置、激光‑MIG复合焊转换器、TIG焊枪、激光焊枪和MIG焊枪；机械臂与转换头装置连接；TIG焊枪与转换头装置连接；激光‑MIG复合焊转换器与转换头装置连接；激光焊枪与激光‑MIG复合焊转换器连接；MIG焊枪与激光‑MIG复合焊转换器连接。本发明的方法可有效减小铝合金板的变形，同时焊接质量较高；本发明的装置可快速焊接。

技术领域

本发明属于焊接领域，具体涉及一种激光-MIG、TIG多种热源焊接铝合金的焊接方法及装置。

背景技术

近年来，我国的大中型城市中，铝合金板和脚手架等建筑设备已逐步取代传统材质的设施，为建筑工程的效益做出巨大贡献。铝合金板在建筑行业的节能减排和可持续发展中变现突出，而且还具有比传统胶合板模板质量更好，稳定性更佳的优点，它有效克服了纵向结构件错位的弊端，容易安装和拆除，对施工环境影响小，并且使用铝合金模板的墙面垂直度和平整程度都要优于其他模板类型。其标准化的规格特别适合大型房地产企业的商业住宅项目，有效提高建设效率的同时，对模板的重复使用极大程度上降低了建筑成本。

近年来，随着我国激光焊的流行，出现了许多激光焊与其他传统焊接方法结合的焊接方法，这些近年来新兴的焊接方法有很多，例如，激光MIG复合焊、激光TIG复合焊等。这些新兴的焊接方法能够同时发挥他们的优点，弥补他们的不足。这些焊接方法有较强的工艺性，能够改善焊缝的成型，提高接头质量，具体表现在增大焊接熔深，降低焊接冷却速率，减少甚至消除气孔、裂纹等缺陷。

铝合金板在激光焊没有流行之前，使用MIG焊对铝合金板进行焊接，MIG焊焊接铝合金板有很多缺点，例如，焊缝成型不美观、气孔、裂纹、未熔合、未烧穿夹渣等。激光流行后使用激光MIG复合焊焊接铝合金板，使用这种焊接方法，很好的消除了MIG焊接的缺点，但是激光MIG复合焊焊接铝合金板时氧化膜清理不干净，由于激光焊的加入导致热输入增多，导致铝合金板的变形增大。

因此，研究一种既能够避免铝合金板变形又能在焊接时清理氧化膜的焊接方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种激光-MIG、TIG多种热源焊接铝合金的焊接方法及装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

激光-MIG、TIG多种热源焊接铝合金的焊接方法，先对铝合金板材进行预热，再采用激光-MIG复合焊对铝合金板材进行焊接，预热的同时还清理氧化膜，预热和清理氧化膜是通过采用不输入焊丝的直流反接TIG焊对铝合金板材进行处理实现的；

不输入焊丝的直流反接TIG焊是指在使用直流反接TIG焊时不输入焊丝；使用直流反接TIG焊时，钨极直径为1.6mm、2mm、2.4mm、2.5mm、3.2mm、4mm、4.8mm、5mm、6.3mm时，电流分别对应为10A、15A、15A、17A、20A、35A、50A、55A、65A；钨极的材质为钍钨和铈钨，二者清理氧化膜的效果较好。

TIG焊又称钨极氩弧焊，TIG焊是利用钨极发射电子形成电弧，利用电弧进行热量传输熔化母材和焊材；TIG焊根据正负极接法和电流的选用分为直流正接TIG焊、直流反接TIG焊、交流TIG焊三种方法；

直流正接TIG焊是钨极为负极，工件为正极，阴极区发射电子温度较低，钨极不容易烧损适合使用大电流，一般用于焊接不锈钢、铜、钛等金属；

直流反接TIG焊是钨极为正极，工件为负极，钨极产生动能较大的离子冲击铝、镁等合金的氧化膜，具有清理作用，一般用于铝、镁等需要清理氧化膜的金属，但钨极为阳极区温度高无极容易烧损，一般不使用；