[发明专利]一种钛板与铝板的激光预处理填丝TIG焊接方法

摘要

本发明提供一种钛板与铝板的激光预处理填丝TIG焊接方法，本发明先采用对钛板待焊接部分进行液浸处理，形成的具有优选厚度的渗铝层；然后采用激光器对钛板待焊接的经过渗铝的侧边表面进行预处理，使得被照射的表面温度迅速上升，从而使得渗铝层的铝被加速熔化，从而使得铝元素和钛元素相互扩散，形成稳定更易结合的中间层，然后在焊接过程中熔化填充金属与铝板母材充分熔化混合后凝固形成焊缝。本发明具有提高生产效率，改善接头性能，操作方便的优点。

主权项

一种钛板与铝板的激光预处理填丝TIG焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：1）选择厚度为3‑5mm的等厚度的钛板和铝板，将钛板和铝板的对接处开出等尺寸的20°～40°的坡口和1~2mm的钝边；2）先将被焊接表面用400目、500目、600目、800目、1000目金相砂纸逐级磨光，然后，对于上述磨光的表面再进行化学清理，去除金属表面吸附层及氧化膜，铝板在配置HNO3:HCl比例为1:3的混合酸洗溶液中清洗30秒，钛板在5%的HF溶液中清洗10秒，清洗温度均为室温，水洗后再用丙酮清洗，然后烘干；3）准备如下配比的溶液：93%‑94%工业纯铝、4% Fe以及2%‑3% Si，然后对钛板待焊接部分进行液浸处理，停留时间为22‑28分钟，加热温度为690‑720℃，形成的渗镀铝层厚度控制在80‑130μm；4）对钛板经过渗铝的侧边表面采用激光预处理，采用输出波长为1064nm的掺钕钇铝石榴石激光器，聚焦镜焦距为170‑180mm，激光焦点距离钛板待焊接的侧边表面的绝对值为2.8‑3.5 mm，输出连续波激光，预处理激光功率2~3 kW，扫描速率为1.5~2.5 m/min，预处理的钛板在平移的同时还在与平移垂直的方向上作往复移动，移动速率为1.2~2m/min；5）采用直径为2‑3mm的镁铝合金焊丝，其质量百分数成分为：镁：4.2‑4.35%，硅：0.09‑0.12 %，锰：0.12‑0.2 %，铁：0.25‑0.4 %，碳：0.05‑0.1 %，钛：0.05‑0.15 %，磷：0.05‑0.07%，余量为铝；将焊丝浸入50%H2O+50%HNO3溶液，15‑20min后用清水冲洗后烘干，再用砂纸进行打磨；6）将钛板与铝板在同一平面内进行对接放置，装配间隙为0.06mm‑0.12mm；7）先对焊件正、背面同时通氩气保护8‑10min，保护气体为纯度大于99.98%的氩气；再采用填丝TIG焊接，氩弧焊接采用钨‑钍电极，钨的含量为99.9%，钨极直径1.8‑2.8mm，端部为锥形；工艺参数为：焊接电压12V，焊接电流80‑120A，焊接速度为60‑90mm/min，氩气流量为8‑10L/min；施焊过程中，焊丝与焊件间保持60‑75°夹角，焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池；8）焊接结束后，继续通氩气保护6‑10min。