大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法技术

本发明专利技术的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法包括：1）加工窄间隙焊接坡口；2）预设反变形，进行定位焊接；3）工件预热；4）采用窄间隙MIG焊枪进行打底焊道焊接；5）继续完成后续焊道的焊接。本发明专利技术的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法通过采用窄间隙MIG焊枪，可以实现小间隙坡口的大厚度铝合金厚板的焊接，焊前坡口机加工量及焊接过程材料填充量均明显减少，可有效降低生产成本，提高生产效率；由于窄间隙焊接坡口的坡口面积急剧减小，焊接过程的整体热输入降低，热影响范围变小，焊接接头的残余应力和焊接变形均显著减小，有利于提高焊接接头的力学性能。

Narrow gap MIG welding method for thick aluminum alloy

Narrow gap MIG thickness Aluminum Alloy the welding method comprises the steps of: 1) the narrow gap welding groove processing; 2) preset anti deformation, positioning welding; 3) workpiece preheating; 4) with narrow gap MIG welding torch for backing bead welding; 5) to complete the subsequent weld welding. Narrow gap MIG thickness Aluminum Alloy the welding method by using a narrow gap MIG welding torch, large thickness Aluminum Alloy plate can realize a small gap groove, groove processing machine before welding and welding process of material filling volume significantly reduced, can effectively reduce the production cost and improve production efficiency due to the narrow gap groove; the welding groove area decreases sharply, the overall heat input welding process is reduced, the heat effect is smaller, and the welding deformation were significantly reduced the residual stress of welded joints, improve mechanical properties of welded joints.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接领域，具体涉及一种大厚度铝合金的窄间隙MIG（Metal Inert-Gas Welding，熔化极惰性气体保护焊）焊接方法。
技术介绍
随着焊接结构的大型化，厚板以及超厚板铝合金焊接结构在航空航天、海洋、压力容器以及船舶等领域的应用越来越广泛，高质量、高效焊接技术是厚板铝合金结构制造的关键技术。随着焊接厚度的不断增加，传统的熔化焊法表现出了很大的局限性和不适用性，最大的缺点是由于厚板坡口面积急剧加大，导致焊接工作量成倍增加，生产效率低，消耗焊材多，焊接成本高，而且热输入量大、热影响区宽、晶粒粗大，在厚板大拘束度和大量填充金属凝固收缩力的共同作用下，焊接接头存在较大的残余应力和焊接变形，焊接接头力学性能低，容易产生裂纹等焊接缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，生产效率高、成本低、焊接质量高。为了达到上述的目的，本专利技术提供一种大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，包括如下步骤：1）加工窄间隙焊接坡口；所述窄间隙焊接坡口的顶部间隙小于18mm；2）预设反变形，进行定位焊接；3）工件预热；4）采用窄间隙MIG焊枪进行打底焊道焊接；所述窄间隙MIG焊枪包括焊接喷嘴，置于所述焊接喷嘴内的导电嘴，与所述导电嘴连接的导电杆，与所述导电杆连接的焊枪控制模块，置于所述导电嘴及导电杆内的焊丝，所述焊丝伸出所述导电嘴外；所述焊接喷嘴的外径尺寸为10 mm～12mm；所述导电嘴一端部弯曲；5）继续完成后续焊道的焊接。上述大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其中，所述步骤1）中，所述窄间隙焊接坡口钝边的尺寸为2mm～3mm，坡口底部间隙为9mm～12mm，坡口顶部间隙为14 mm ～18mm。上述大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其中，所述步骤2）中，反变形之后坡口顶部间隙在20mm～30mm之间。上述大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其中，所述步骤3）中，工件预热温度在80℃～100℃范围内。上述大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其中，所述步骤4）中，所述焊接喷嘴伸入坡口内底部，在焊枪控制模块的带动下，所述导电嘴一端弯曲，在坡口内作往复式旋转摆动，当所述导电嘴摆动到极限位置时，所述焊丝的端头距坡口内部侧壁的距离在1 mm～2mm范围内并停留0.1s～0.5s。上述大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其中，所述步骤4）中，所述导电嘴的内径比所述焊丝的直径大0.2 mm～0.5mm。上述大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其中，所述步骤5）中，后续焊道的焊接采用单道多层方式进行。上述大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其中，所述步骤5）中，层间焊接温度控制在130℃～160℃范围内。与现有技术相比，本专利技术的技术有益效果是：本专利技术的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法通过采用窄间隙MIG焊枪，可以实现小间隙坡口的大厚度铝合金厚板的焊接，焊前坡口机加工量小，采用单道多层方式完成焊接，焊接过程材料填充量明显减少，可有效降低生产成本，提高生产效率；由于窄间隙焊接坡口的坡口面积急剧减小，焊接过程的整体热输入降低，热影响范围变小，焊接接头的残余应力和焊接变形均显著减小，有利于提高焊接接头的力学性能。附图说明本专利技术的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法由以下的实施例及附图给出。图1是本专利技术较佳实施例中窄间隙焊接坡口的示意图。图2是本专利技术较佳实施例的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法的示意图。具体实施方式以下将结合图1～图2对本专利技术的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法作进一步的详细描述。本专利技术的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法用于厚度大于等于40mm的铝合金厚板，尤为适用于厚度在40mm～110mm范围内的铝合金厚板。本专利技术较佳实施例的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法包括如下步骤：1）加工窄间隙焊接坡口；本专利技术加工的焊接坡口为窄间隙焊接坡口，所述窄间隙焊接坡口是指坡口顶部间隙小于18mm的焊接坡口；图1所示为本实施例中窄间隙焊接坡口的示意图，如图1所示，本实施例的窄间隙焊接坡口，其坡口钝边1的尺寸为2mm～3mm，坡口底部间隙2为9mm～12mm，坡口顶部间隙3为14 mm ～18mm；优选地，坡口钝边1的尺寸为2.5mm，坡口底部间隙2为10mm，坡口顶部间隙3为16mm；2）预设反变形，进行定位焊接；要求反变形之后坡口顶部间隙4在20mm～30mm之间，如图2所示；优选地，反变形之后坡口顶部间隙4为25mm；3）工件预热；工件预热温度在80℃～100℃范围内；优选地，工件预热温度为85℃；4）采用窄间隙MIG焊枪5进行打底焊道焊接；参见图2，本实施例的窄间隙MIG焊枪5包括焊接喷嘴6，置于所述焊接喷嘴6内的导电嘴7，与所述导电嘴7连接的导电杆10，与所述导电杆10连接的焊枪控制模块，置于所述导电嘴7及导电杆10内的焊丝8，所述焊丝8伸出所述导电嘴7外；所述焊接喷嘴6的外径尺寸为10 mm～12mm；所述导电嘴7一端部弯曲（即该端部弯曲一定角度），所述导电嘴7的内径比所述焊丝8的直径大0.2 mm～0.5mm；本实施例的窄间隙MIG焊枪5，其焊接喷嘴6的外径尺寸针对窄间隙焊接坡口进行专门设计，使焊接喷嘴6可伸入反变形之后的坡口内；导电嘴7通过导电杆10与焊枪控制模块连接，在焊枪控制模块的带动下，导电嘴7可在坡口内作往复式旋转摆动，且导电嘴7的一端部呈弯曲状态，焊接时可充分照顾到坡口内部侧壁；本实施例中，导电嘴7在坡口内作往复式旋转摆动时，当导电嘴7摆动到极限位置时，焊丝8的端头距坡口内部侧壁9的距离应在1 mm～2mm范围内并停留0.1s～0.5s;优选地，喷嘴6的外径尺寸为12mm；导电嘴7的内径比焊丝8的直径大0.4mm；导电嘴7摆动到极限位置时，焊丝8的端头距坡口内部侧壁9的距离为1.5mm，停留0.3s；5）继续完成后续焊道的焊接；与现有技术的多层多道焊接方式不同，本专利技术后续焊道的焊接采用单道多层方式进行，大大降低了工艺复杂度，可有效降低生产成本，提高生产效率；层间焊接温度控制在130℃～160℃范围内，优选地，层间焊接温度为150℃。本专利技术的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法采用窄间隙焊接坡口及窄间隙MIG焊枪，坡口机加工量小，采用单道多层方式焊接，焊丝填充量显著减小，能够有效降低生产成本，提高生产效率；此外，窄间隙焊接坡口有效降低了焊接过程中热输入量，能明显减小焊接残余应力和焊接变形，提高接头力学性能，实现大厚度铝合金厚板的高质量MIG焊接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：1）加工窄间隙焊接坡口；所述窄间隙焊接坡口的顶部间隙小于18mm；2）预设反变形，进行定位焊接；3）工件预热；4）采用窄间隙MIG焊枪进行打底焊道焊接；所述窄间隙MIG焊枪包括焊接喷嘴，置于所述焊接喷嘴内的导电嘴，与所述导电嘴连接的导电杆，与所述导电杆连接的焊枪控制模块，置于所述导电嘴及导电杆内的焊丝，所述焊丝伸出所述导电嘴外；所述焊接喷嘴的外径尺寸为10 mm～12mm；所述导电嘴一端部弯曲；5）继续完成后续焊道的焊接。

【技术特征摘要】
1.大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：1）加工窄间隙焊接坡口；所述窄间隙焊接坡口的顶部间隙小于18mm；2）预设反变形，进行定位焊接；3）工件预热；4）采用窄间隙MIG焊枪进行打底焊道焊接；所述窄间隙MIG焊枪包括焊接喷嘴，置于所述焊接喷嘴内的导电嘴，与所述导电嘴连接的导电杆，与所述导电杆连接的焊枪控制模块，置于所述导电嘴及导电杆内的焊丝，所述焊丝伸出所述导电嘴外；所述焊接喷嘴的外径尺寸为10 mm～12mm；所述导电嘴一端部弯曲；5）继续完成后续焊道的焊接。2.如权利要求1所述的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其特征在于，所述步骤1）中，所述窄间隙焊接坡口钝边的尺寸为2mm～3mm，坡口底部间隙为9mm～12mm，坡口顶部间隙为14 mm ～18mm。3.如权利要求1所述的大厚度铝合金的窄间隙MIG焊接方法，其特征在于，所述步骤2）中，反变形之后坡口顶部间隙在20mm～30mm之...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹玉环，夏佩云，沈浩然，汤化伟，崔凡，高嘉爽，郭立杰，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂，
类型：发明
国别省市：上海;31