[发明专利]一种钢-铝异种材料等离子弧焊接方法

摘要

本发明涉及一种钢‑铝异种材料等离子弧焊接方法，用于冶金、材料、机械、汽车、轨道客车及军工等领域，属于材料焊(连)接技术领域。本发明针对钢‑铝异种材料焊接存在的主要问题，通过优化钢、铝工件焊接坡口角度，改善焊缝成形和接头的力学性能；在钢坡口面制备纯铜涂层，降低界面金属间化合物层的脆硬性，提高接头的力学性能；优化等离子弧加热位置、焊枪倾角、焊接参数等焊接工艺参数，改善钢与铝的结合性能，促进形成连续的钢/铝界面层，并控制界面金属间化合物层厚度＜10μm，提高钢‑铝接头的力学性能。本发明的工艺步骤为：焊接坡口加工→在钢的坡口面制备纯铜涂层→采用优化的焊接工艺参数→进行钢‑铝异种材料等离子弧焊接。

主权项

一种钢‑铝异种材料等离子弧焊接方法，其特征在于，按以下工艺步骤进行：(1)坡口加工：钢‑铝异种材料等离子弧焊对接接头采用非对称的V形坡口，钢的坡口面角度45°，铝合金的坡口面角度0‑20°；(2)涂层及焊接材料：采用热喷涂方法在钢的坡口面制备纯铜涂层，涂层厚度0.3‑1.0mm，等离子弧焊接采用ER2319Al‑Cu焊丝或ER5087Al‑Mg焊丝；(3)焊接工艺：焊接过程中等离子弧指向钢坡口面的中部；焊接采用左焊法，等离子焊枪倾角10‑15°；(4)焊接参数：通过优化焊接参数优化热输入，促进形成连续的钢/铝界面层，并控制界面金属间化合物层厚度＜10μm，优化的焊接参数为：焊接电流80‑95A、焊接速度30‑40cm/min、Ar离子气体量2.0‑2.3L/min、Ar保护气体量20‑23L/min。