[发明专利]一种薄壁铝合金三板对接一次熔焊工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金一次熔焊工艺方法，特别是一种薄壁铝合金三板对接一次熔焊工艺方法。

背景技术

对于立筋隔板焊接结构，通常在空间开敞，板材厚度适于焊接的情况下，会设计在一块或者两块平板间应用单面或双面角焊缝焊接一块立筋板作为隔板，采用熔化极或钨极填丝角焊接或者对接焊接实现。由于焊接过程主要依靠工艺装备强制成形、焊接过程校正、焊后机械加工等形式实现变形控制，往往带来波浪、翘曲、扭转、收缩变形、焊缝部位下塌等焊接缺陷。而上述结构在狭小空间和2毫米以下的铝合金薄板的情况下，焊接更为困难，同时焊接后的箱体变形更难于控制，经常造成板面接头区域或立筋隔板烧穿，从而失去焊缝完整与密封性，并且难于补救。

发明内容

本发明目的在于提供一种薄壁铝合金三板对接一次熔焊工艺方法，解决常规角焊缝和对接焊缝难于实现的狭小空间薄壁铝合金箱体结构焊接，以及铝合金薄板焊接易塌陷、烧穿且难于补救的问题。

一种薄壁铝合金三板对接一次熔焊工艺方法的具体步骤为：

第一步 制备焊接工件

一种焊接工件，包括：箱板、立筋隔板；箱板为铝合金薄板，采用压方窝加强形式，外形尺寸为a×b×c, 其中1mm≤c≤3mm；立筋隔板外形尺寸为b×d×e,其中0.8mm≤e≤2mm；立筋隔板上下两端嵌入箱板并凸出，凸出量为f，其中1mm≤f≤2mm。

第二步 准备焊接工艺装备

准备焊接工艺装备，该焊接工艺装备为普通的机械结构，保证待焊接头区域受力均匀即可。对焊接工件进行可靠定位，制备可伸缩式的内撑和外压紧机构，保证在焊后整体卸架的方便、可靠。

第三步 焊接工件清理和装卡

焊前对焊接工件进行酸洗除油和氧化膜，用丙酮、汽油擦拭焊接工件，并在装配前进行机械清理待焊部位。把清理完的焊接工件装卡在焊接工艺装备上，并保证铝合金立筋隔板的凸出量。

第四步 对焊接工件进行焊接

焊接过程中采用自动脉冲钨脉氩弧焊纵、环缝焊机或者机器人系统，其中焊机需适用于铝合金焊接，能够控制焊接脉冲、电流、电弧电压、焊接速度和送丝速度。在焊机上进行焊接参数设定，采用脉冲电流钨脉氩弧焊填丝自动焊接。焊矩高为3mm，焊接速度为300 mm/min～350mm/min，焊丝直径为Φ1.6mm，送丝速度为1300mm/min～1400mm/min，保护气体采用纯度99.99％以上的氩气，保护时间为14 L/min，脉冲频率为2Hz，电流基值为90A～110A，电流峰值为140A～160A。

第五步 卸除焊接工艺装备和焊接工件

拆除焊接工艺装备和卸除焊接工件；对焊缝和工件进行检测。

至此，完成了薄壁铝合金三板对接一次熔焊。

通过本工艺方法的实施，把需要在狭小空间内部不能完成的角焊接作业变成外部作业的三板对接形式，改善了作业空间，方便了工艺装备的设计和工件的装卡，并且可以实现常规角焊缝和对接焊缝难于实现的薄壁铝合金箱体结构焊接，解决了铝合金薄板焊接易失稳而造成塌陷、烧穿或者立筋隔板焊不上等问题。该工艺方法适用于箱板与立筋隔板等壁厚结构，也适用于箱板与立筋隔板不等壁厚结构，为多联装薄壁铝合金箱体的焊接提供了一种切实可行的技术途径。

附图说明

图1 一种薄壁铝合金三板对接一次熔焊工艺方法所述焊接工件结构示意图。

1.箱板  2. 立筋隔板。 　

具体实施方式

一种薄壁铝合金三板对接一次熔焊工艺方法，其具体步骤为： 

第一步 制备焊接工件

一种焊接工件，包括：箱板1、立筋隔板2；箱板1为铝合金薄板，采用压方窝加强形式，外形尺寸为380mm×3000mm×2mm；立筋隔板2外形尺寸为3000mm×404mm×1mm；立筋隔板2上下两端嵌入箱板并凸出，凸出量为2mm。

第二步 准备焊接工艺装备

准备焊接工艺装备，该焊接工艺装备为普通的机械结构，保证待焊接头区域受力均匀即可。对焊接工件进行可靠定位，制备可伸缩式的内撑和外压紧机构，保证在焊后整体卸架的方便、可靠。

第三步 焊接工件清理和装卡

焊前对焊接工件进行酸洗除油和氧化膜，用丙酮、汽油擦拭焊接工件，并在装配前进行机械清理待焊部位。把清理完的焊接工件装卡在焊接工艺装备上，并保证铝合金立筋隔板2的凸出量。

第四步 对焊接工件进行焊接