[发明专利]携带丙酮清洗装置的自动化的铝合金板焊接设备

说明书

本发明涉及机械清洗与焊接设备，具体涉及携带丙酮清洗装置的自动化的铝合金板焊接设备，该设备由焊件、电弧、喷射枪、电热吹风机、惰性气体管道、CCD照相机等组成；所述的电源柜以及控制系统的负极通过焊接电线与焊件相连接，所述的电源柜以及控制系统为两个脉冲叠加，所述的CCD照相机为彩色CCD照相机，其像素在25万～28万之间、彩色分辨率为420线；本发明装置使用了CCD相机监控铝合金厚板焊接时熔池、焊丝、焊缝情况，以便及时调整脉冲电流、焊枪前进速度等参数，大大提高了铝合金的焊缝质量。焊接前采用丙酮喷射清洗，焊缝机械强度高，可适用于精密机械制造行业以及焊接要求非常高的铝合金焊接场合。

技术领域

本发明涉及机械清洗与焊接设备，具体涉及携带丙酮清洗装置的自动化的铝合金板焊接设备。

背景技术

众所周知，铝合金的焊接与一般的碳钢，不锈钢等的焊接不同，有很多问题需要解决。本发明从铝合金材料在焊接中的特点以及焊接难点出发，来解决铝合金的焊接强度问题。铝合金热导率很大，大约为钢的2到4倍，同时耐热性很差，一般铝合金均不耐高温，膨胀系数大，容易产生焊接变形，焊接裂纹倾向也很明显，而且越薄的铝合金板材越难焊接，容易焊穿。铝合金焊接中极易产生气孔，由于在熔池中的氢气不能在焊缝成型之前排出就导致了焊缝中存在气孔。铝合金表面直接暴露在空气中特别容易在表面产生一层难熔的氧化模(成分为三氧化二铝)，这层氧化膜的熔点高达2000多度，因此在进行钨极氩弧焊时会产生氧化模，导致打不透无法焊接等情况。铝合金的焊接接头软化情况严重，焊缝强度系数均低于母材。铝合金材料在溶化状态下表面张力小，很容易凹陷。众所周知，铝合金在焊接时主要存在以下问题：1、氧化能力强。铝与氧的亲合力很大，极易生成三氧化二铝薄膜。该氧化膜的熔点较高(可以达2050℃)，而铝合金熔点仅660℃，焊接时难以熔化，另外密度也大，因此易在焊缝中形成氧化物夹渣。同时氧化膜逸出功低，易发射电子，致使焊接电弧不稳，因此，在焊接之前必须将焊接区的氧化膜清除干净。2、易产生气孔。氢在铝中的熔解度随温度上升而增加，但与凝固点相比，氢的溶解度下降20倍，故铝合金在冷却凝固时，将有大量氢气析出，所以当焊接过程中存在参数不合适或操作不当等问题时则焊缝中极易形成气孔。3、膨胀系数较大，热裂纹倾向高。焊接时其膨胀量约为钢的2倍，凝固时铝合金的体积减少量约为5％，故焊接变形较大，所以当构件刚性较大或焊缝存在缺陷时在焊缝中、熔合线及热影响区易产生裂纹。4、合金元素烧损，接头性能下降。铝合金中如Zn、Mg等低沸点合金元素在电弧的高温作用下极易蒸发而烧损，使焊缝的合金成分降低，最终导致接头的机械性能下降比较明显，存在热影响区软化现象，这与钢焊接头是完全不同。所以，焊接铝合金要选择热量集中的焊接方法、正确的焊接材料及焊接规范；5、铝导热快，热容量大。必须采用热量集中的焊接方法，对较厚的铝板还必须预热(一般板厚≥10mm)；6、铝合金由固态转为液态时，没有明显的颜色变化，容易造成焊塌而形成焊瘤。当然，在进行铝管的焊接时，为了达到单面焊双面成形，焊接时的关键点就是焊缝必须有适量的塌陷，这要求焊工在操作时更要注意观察熔池。