一種串聯(lián)TIG-MIG焊接的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種串聯(lián)TIG-MIG焊接的方法，具體地說，是一種采用TIG和MIG串聯(lián)方式焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬的方法，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域。該方法將MIG焊槍接MIG電源正極，TIG焊槍接電源負極，被焊母材不接電極，MIG焊槍與TIG焊槍成一定角度并與試板成一定距離。該方法操作簡單，工藝穩(wěn)定，成本低廉，焊接規(guī)范較寬，飛濺小，熱輸入適中，且焊縫成型良好，適用于焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬之間的焊接。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
—種串聯(lián)TIG-MIG焊接的方法
本專利技術(shù)涉及一種串聯(lián)TIG-MIG焊接的方法，具體地說，是一種采用TIG和MIG串聯(lián)方式焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬的方法，屬于焊接
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技術(shù)介紹
一般來說，鎂合金的焊接性比較差，主要表現(xiàn)在以下方面:首先，鎂易與氧結(jié)合，在鎂合金表面會生成MgO薄膜，嚴重阻礙焊縫成形，而且，在焊接過程中，鎂在不隔絕大氣的情況下會燃燒，因此必須用惰性氣體或焊劑保護。其次，鎂合金焊接過程中存在嚴重的熱裂紋傾向，極易與其他金屬形成低熔點共晶體，同時，鎂焊接時易產(chǎn)生氫氣孔。最后，鎂合金焊接容易出現(xiàn)過燒情況，因此必須嚴格控制熱輸入。目前關(guān)于鎂合金焊接及鎂合金與異種金屬焊接方面的研究主要有激光束、電子束、攪拌摩擦、超聲波焊、激光氬弧復合焊等，上述焊接方法能源消耗大，生產(chǎn)效率低，設備及維護和運行成本高。除此之外,鎢極惰性氣體保護電弧焊(TIG)和熔化極惰性氣體保護電弧焊(MIG)也是工業(yè)中焊接鎂合金常用的方法。TIG焊生產(chǎn)效率低，接頭力學性能差，只適用于薄板焊接，而MIG焊焊接規(guī)范窄，飛濺大，焊縫成形不好，焊接穩(wěn)定性也很差。所以現(xiàn)在急需開發(fā)一種低成本，焊接規(guī)范較寬，飛濺小，熱輸入適中，且焊縫成型良好的焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬的方法。經(jīng)對現(xiàn)有 技術(shù)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，趙旭(大連理工大學碩士學位論文，2007)采用激光-氬弧復合熱源焊接異種金屬AZ31B鎂合金和304鋼，熱輸入較大，且設備昂貴。劉東陽(吉林大學碩士學位論文，2013)利用MIG焊接鎂合金及鎂合金與Q235低碳鋼，焊縫成型較差，飛濺明顯，且工藝參數(shù)較窄。所以，目前急需開發(fā)一種低成本且焊縫成型良好，熱輸入較小且飛濺小的焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬的方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是提出一種低成本且焊縫成型良好，熱輸入較小且飛濺小的焊接鎂合金及鎂合金與異種金屬的方法。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的: 一種串聯(lián)TIG-MIG焊接的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將MIG焊槍接電源正極，利用卡具將MIG焊槍固定在工作臺上，與工作臺水平面成30°~40°夾角，鎂合金焊絲干伸出長度為20mnT30mm ;(2)將TIG焊槍接電源負極，利用卡具將TIG焊槍固定在工作臺上，與豎直方向成15°~25°夾角,鶴極伸出長度為5mnTl0mm,鶴極與被焊基材垂直距離在2mnT3mm之間； (3)將被焊基材通過卡具固定在工作臺上，同時將鎂合金焊絲保持在鎢極以下lmnT2mm的位置，保持兩把焊槍位置固定； (4)將焊機調(diào)整到填弧狀態(tài)，打開TIG焊保護氣體，調(diào)節(jié)到l(Tl5L/min，通保護氣體1-2~按下MIG焊槍開關(guān)引弧，引弧成功后，松開焊槍開關(guān)，MIG焊槍在前，TIG焊槍在后，焊接速度為3(T50cm/min,實施焊接； (5)焊接完成后，按下MIG焊槍開關(guān)，持續(xù)通保護氣體Hs后，關(guān)閉保護氣體開關(guān)，焊接完畢。進一步地，所述MIG焊槍為直柄MIG焊槍；所述電源為MIG焊電源；所述保護氣體為純度99.9%的氬氣。采用上述串聯(lián)TIG-MIG焊接時，被焊基材為鎂合金，被焊基材利用卡具進行固定，鎂合金焊接時無需添加中間層。采用上述串聯(lián)TIG-MIG焊接時，被焊基材為鎂合金與異種金屬，被焊基材利用卡具進行固定，焊接時添加0.05、.1mm的銅箔中間層。進一步地，所述銅箔為紫銅箔。本專利技術(shù)的創(chuàng)新在于鎢極與焊絲之間產(chǎn)生電弧，電弧一部分用于熔化焊絲，另一部分用于熔化母材，填充材料以橋接方式過渡到熔池中，減小了焊接飛濺，減少了焊縫中氣孔，且焊縫成型良好。串聯(lián)TIG-MIG混合焊焊接示意圖如圖1所示。由于熔化極的焊絲經(jīng)過MIG電源產(chǎn)生的電弧的作用，不但對焊絲進行了預熱而且增加了熱量的輸入，同時，由于電弧分為兩部分，一部分用于熔化焊絲，另一部分用于熔化母材，所以熔深比單獨的非熔化極焊接和熔化極焊接都深，同時因為采用非熔化極焊接時電弧穩(wěn)定，彌補了單獨采用熔化極焊接規(guī)范窄的缺點，實現(xiàn)了既能熔化效率高，又能保證高的焊接質(zhì)量的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點: (1)設備簡單，成本低； (2)飛濺小甚至無飛濺； (3)減少鎂合金焊接過程中焊接氣孔； (4)焊接參數(shù)范圍較寬，焊接過程穩(wěn)定，焊縫成型良好； (5)實現(xiàn)了自動焊接，焊接效率高； (6 )焊接熱輸入大小適中，既不會像高能束焊由于能量集中導致鎂合金蒸發(fā)，也不會像TIG焊由于熱輸入過小，導致焊縫強度低。(7)本專利技術(shù)方法焊接成形系數(shù)大于1.5。【附圖說明】: 圖1為TIG-MIG混合焊焊接示意圖。圖中標號為1、TIG焊槍；2、MIG焊槍；3、被焊基材；4、MIG焊電源；5、異種金屬。【具體實施方式】下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)進行說明，實施案例在以本專利技術(shù)技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術(shù)的保護范圍不限于下述的實施例。實施例1:AZ31鎂合金焊絲堆焊AZ31鎂合金 基材:AZ3IB續(xù)合金,基材尺寸為150_X 60_X 5mm ; 焊接材料:鎢極氬弧焊:鎢極為鈰鎢電極，鎢極直徑為3.2mm，熔化極惰性氣保護焊焊絲化學成分為AZ31B鎂合金，焊絲直徑為1.6mm。焊接工藝具體包括以下步驟: (I)焊前用鋼絲刷將被焊基材AZ31B鎂合金表面打磨干凈露出金屬光澤。(2)將MIG焊槍2接電源4正極，利用卡具將MIG焊槍2固定在工作臺上，與工作臺水平面成35°夾角，鎂合金焊絲干伸長24mm。將TIG焊槍I接電源負極，利用卡具將TIG焊槍I固定在工作臺上，與豎直方向成20°夾角，鎢極伸出長度8mm，鎢極與AZ31B鎂合金板材的表面垂直距離為2.8mm。(3)將AZ31B鎂合金基材通過卡具固定在工作臺上，同時保證鎂合金焊絲能夠與鎢極之間成功引弧并保持在鎢極以下1.5_位置，保持兩把焊槍位置固定。(4)將電源4調(diào)整到填弧狀態(tài)，焊接電流調(diào)整到134A，焊接電壓調(diào)整到14.8V，焊接小車速度調(diào)整到40cm/min，保護氣體為99.9%的氬氣，將打開TIG焊保護氣，調(diào)節(jié)到15L/min0(5)提前通保護氣體2s，按下MIG焊槍2開關(guān)引弧，引弧成功后，松開焊槍2開關(guān)，MIG焊槍2在前，TIG焊槍I在后，對AZ31B鎂合金基材堆焊，焊接完成后，按下MIG焊槍2開關(guān)，持續(xù)通保護氣體3s后，關(guān)閉保護氣體開關(guān)，焊接完畢。焊后，焊縫表面光滑，無飛濺氣孔夾雜等缺陷，熔深為4_，熔寬為6mm，余高為3mm,成型系數(shù)為1.5。實施例2:搭接焊AZ31鎂合金與430鐵素體不銹鋼 基材:430鐵素體不銹鋼，尺寸為150mmX60mmX3mm，AZ31B鎂合金，尺寸為150mm X 60mm X 2mm ; 焊接材料:鎢極氬弧焊:鎢極為鈰鎢電極，鎢極直徑為3.2mm，熔化極惰性氣保護焊:焊絲化學成分為AZ31B鎂合金，焊絲直徑為1.6mm。圖1所示，被焊基材3為AZ31鎂合金，異種金屬5為430鐵素體不銹鋼，焊接時添加中間層。焊接工藝具體包括以下步驟: (I)利用卡具搭接3mm厚的AZ31B鎂合金板材與2mm厚的430鐵素體不銹鋼板，采用0.1mm厚的銅箔作為中間層，焊前用鋼絲刷將鎂合金與不銹鋼表面打磨干凈露出金屬光澤。(2)將MIG焊槍2接電源正極，利用卡具將MIG焊槍2固定本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種串聯(lián)TIG?MIG焊接的方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）將MIG焊槍接電源正極，利用卡具將MIG焊槍固定在工作臺上，與工作臺水平面成30°~40°夾角，鎂合金焊絲干伸出長度為20mm~30mm；（2）將TIG焊槍接電源負極，利用卡具將TIG焊槍固定在工作臺上，與豎直方向成15°~25°夾角，鎢極伸出長度為5mm~10mm，鎢極與被焊基材垂直距離在2mm~3mm之間；（3）將被焊基材通過卡具固定在工作臺上，同時將鎂合金焊絲保持在鎢極以下1mm~2mm的位置，保持兩把焊槍位置固定；（4）將焊機調(diào)整到填弧狀態(tài)，打開TIG焊保護氣體，調(diào)節(jié)到10~15L/min，通保護氣體1~2s，按下?MIG焊槍開關(guān)引弧，引弧成功后，松開焊槍開關(guān)，?MIG焊槍在前，TIG焊槍在后，焊接速度為30~50cm/min，實施焊接；（5）焊接完成后，按下MIG焊槍開關(guān)，持續(xù)通保護氣體1~3s后，關(guān)閉保護氣體開關(guān)，焊接完畢。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種串聯(lián)TIG-MIG焊接的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將MIG焊槍接電源正極，利用卡具將MIG焊槍固定在工作臺上，與工作臺水平面成30°~40°夾角，鎂合金焊絲干伸出長度為20mnT30mm ; (2)將TIG焊槍接電源負極，利用卡具將TIG焊槍固定在工作臺上，與豎直方向成15°~25°夾角,鶴極伸出長度為5mnTl0mm,鶴極與被焊基材垂直距離在2mnT3mm之間； (3)將被焊基材通過卡具固定在工作臺上，同時將鎂合金焊絲保持在鎢極以下lmnT2mm的位置，保持兩把焊槍位置固定； (4)將焊機調(diào)整到填弧狀態(tài)，打開TIG焊保護氣體，調(diào)節(jié)到l(Tl5L/min，通保護氣體1~2~按下MIG焊槍開關(guān)引弧，引弧成功后，松開焊槍開關(guān)，MIG焊槍在前，TIG焊槍在后，焊接速度為3(T50cm/min,實施焊接； (...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁敏，劉士森，王義臣，鄭勇，于鑫業(yè)，王文先，
申請(專利權(quán))人：太原理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：山西;14