[发明专利]一种铝及铝合金双枪双面协同焊接方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及焊接技术领域，具体涉及一种铝及铝合金双枪双面协同焊接方法。

背景技术

铝合金和铝及其焊接结构的使用是减轻设备整体结构重量、提高能源利用效率的有效途径之一，广泛用于航空航天、高速列车等焊接结构的关键承载部件制造。铝合金具有密度小，比强度高，无磁性，良好的耐腐蚀性和低温韧性及成形性等特点，在轨道车辆、航空航天等行业中得到广泛应用，成为了一种理想的轻量化材料。铝合金本身的物理、化学特性，熔点低，散热快，凝固快，线膨胀系数大，因此铝合金产品焊接结构中存在大量的根部难熔透焊接接头形式，例如典型的单HV接头。

铝合金及铝的焊接面临许多难题，容易产生熔合不良、气孔、裂纹等焊接缺陷，造成这些焊接缺陷产生的主要原因是:(1)铝合金导热性良好，热导率是铁的数倍，仅次于金、银、铜。(2)铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝(Al₂O₃)熔点高、非常稳定，不易去除，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺陷；铝合金的表面氧化膜会吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔。(3)铝的线膨胀系数比钢将近大一倍，凝固时的结晶收缩有比钢大，在焊件中会产生较大的热应力，是产生裂纹的主要原因。(4)焊接过程中操作方法不正确产生的缺陷，如未熔合、裂纹、气孔等。在铝合金焊接中，坡口形状、焊接参数等都会导致焊接缺陷的产生。

随着日益严格的服役环境和高可靠性的需求，对焊接接头的质量也提出了更高的要求，关键承载部件要求实现焊缝全熔透。现有技术中，为了保证全熔透，焊接采用大间隙或者采用背部清根后进行施焊，但是，大间隙增加了焊丝金属的填充量，导致母材热输入大，焊接变形大，力学性能下降，并且背部清根降低了生存效率。现有技术中，还有使用TIG共熔池焊接，以提高焊接接头的质量，但是，这种焊接方法只能焊接厚度较小的焊件，并且焊接过程复杂，不易操作，焊枪的焊接位置比较容易受到局限。

因此，如何提出一种方案，能够实现提高铝及铝合金焊接接头质量，进一步提高焊件的使用寿命，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供及一种铝及铝合金双枪双面协同焊接方法。

本发明实施例提供的一种铝及铝合金双枪双面协同焊接方法，包括：

将两个焊枪分别设置在焊接接头的正面和背面，并且所述两个焊枪沿所述焊接接头的焊缝方向相距预设距离；

所述两个焊枪均采用熔化极惰性气体保护焊MIG焊接方式作业，且所述两个焊枪先后起弧并同步、协同移动进行焊接。

进一步地，所述预设距离为20毫米～50毫米。

进一步地，所述方法还包括：后起弧的焊枪在先起弧的焊枪起弧时，向所述焊接接头区域提前送入保护气。

进一步地，所述方法还包括：

先熄弧的焊枪在熄弧后继续向所述焊接接头区域送入保护气，直至后熄弧的焊枪熄弧后，所述先熄弧的焊枪停止续向所述焊接接头区域送入保护气。

进一步地，所述两个焊枪的焊接规范参数不同。

进一步地，先起弧的焊枪的焊接规范参数大于后起弧的焊枪的焊接规范参数，所述焊接规范参数包括焊接电流。

进一步地，所述焊接接头包括：对接接头、角接接头、十字接头、T型接头、及异型接头。

进一步地，所述两个焊枪均采用角焊、平焊、横焊或者向上立焊。

进一步地，所述两个焊枪采用角焊、平焊、横焊和向上立焊中任意两个焊接位置进行组合焊接。

进一步地，所述两个焊枪中一个焊枪进行仰角焊，另一个焊枪进行角焊或平焊。

本发明实施例提供的铝及铝合金双枪双面焊接方法，通过两把焊枪分别在焊接接头正、背面先后起弧焊接，两个焊枪均采用MIG焊，两个焊枪始终保持协同移动并间隔一定距离，正焊枪对背焊枪的后续焊接起到预热作用，一次焊透，双面成形。有效利用了先起弧的焊枪施焊时的温度场，降低被焊工件的总体焊接热输入，母材受热小，焊接变形小。由于整体热输入变小，焊后焊接接头组织好，焊后力学性能高，并且采用双枪焊接提高了焊接效率。本发明实施例实现了铝及铝合金零间隙条件下根部的全熔透，MIG焊可以焊接厚度较大的焊接接头，提高了铝及铝合金焊接接头的质量和焊件的使用寿命。

附图说明