一种铝合金工件焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金工件焊接方法。所述焊接方法包括：步骤1、对铝合金铸件的待焊表面进行激光清理；步骤2、将铝合金型材与激光清理后的铝合金铸件置于工装进行定位装配；步骤3、在铝合金铸件和铝合金型材之间的焊缝的端部进行点焊；步骤4、通过调整工装的姿态，使焊缝处于立向上位置；步骤5、按照自下而上的轨迹对处于立向上位置的焊缝进行焊接。从而，激光清理可以有效清除表面的氧化膜、油污等污物，同时，可以有效提高清理效率；点焊可以减少焊接过程中焊缝的形变量，进而促进工件根部的焊透性；焊缝处于立向上位置有利于焊缝熔池金属凝固过程中焊缝气体的溢出，减少气孔在焊缝中的残留。

A Welding Method for Aluminum Alloy Workpiece

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金工件焊接方法
本专利技术涉及焊接技术，特别涉及一种铝合金工件焊接方法。
技术介绍
目前，铸造铝合金在电动汽车车身上的应用，考虑到经济性、工艺性、安全性等方面的因素，普遍采用铸造铝合金材料成型的工艺方法。由于铝合金铸件组织内的气泡、杂质以及表面的油污，焊接时易出现气孔。现有的铸造铝合金焊接方法一般是先用有机溶剂清洗以去除铸件表面油污，再用不锈钢丝刷清刷焊接区内氧化膜，直到显示出金属光泽时为止，然后再进行焊接加工，但是焊接气孔缺陷仍然非常严重，需要花费大量时间进行返修，且重复返修极大地降低了焊缝及母材周围的力学性能，产品质量仍然存在很大风险。基于以上需求，提供一种能够有效降低焊缝气孔的铝合金工件焊接方法成为现有技术中有待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请的一个实施例提供了一种铝合金工件焊接方法，包括：步骤1、对铝合金铸件的待焊表面进行激光清理；步骤2、将铝合金型材与激光清理后的铝合金铸件置于工装进行定位装配，以在铝合金铸件和铝合金型材的对接面的边缘处形成焊缝；步骤3、在铝合金铸件和铝合金型材之间的焊缝的端部进行点焊；步骤4、通过调整工装的姿态，使铝合金铸件和铝合金型材之间的焊缝处于立向上位置；步骤5、按照自下而上的轨迹对处于立向上位置的焊缝进行焊接。可选地，步骤1包括以100w的激光功率在待焊表面对不少于25mm范围的焊接区域进行清理。可选地，步骤2包括以不大于1mm的装配间隙进行铝合金铸件和铝合金型材的定位装配。可选地，步骤2在铝合金铸件和铝合金型材的对接面的边缘处形成的焊缝，包括靠近铝合金铸件和铝合金型材组装形成的造型外侧面的外焊缝、以及远离铝合金铸件和铝合金型材组装形成的造型外侧面的内焊缝。可选地，步骤5按照外焊缝先于内焊缝的焊接顺序进行焊接。可选地，步骤5在焊接时使焊枪与焊缝的角度处于70°～80°的范围内。可选地，步骤5以双脉冲模式的焊机电流形式进行焊接。可选地，焊接电流为150±10A，焊接电压为19±5％V，焊接速度为60～65cm/min。可选地，步骤5在焊丝的干伸长控制在12～15mm范围内的条件下进行焊接。本申请的另一个实施例提供了一种车身骨架，所述车身骨架包括通过上述的焊接方法而焊接的铝合金铸件和铝合金型材。由上可知，本申请提供的一种铝合金工件的焊接方法，对待焊表面进行激光清理可以有效清除表面的氧化膜、油污等污物，同时，可以有效提高清理效率；在焊缝端部进行点焊可以减少焊接过程中焊缝的形变量，进而促进工件根部的焊透性；焊缝处于立向上位置有利于焊缝熔池金属凝固过程中焊缝气体的溢出，减少气孔在焊缝中的残留。附图说明以下附图仅对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。图1为本申请一个实施例提供的一种铝合金工件焊接方法的流程示意图；图2为本申请一个实施例中激光清理的原理示意图；图3为本申请一个实施例中工装结构示意图；图4为本申请一个实施例中工装上铝合金铸件和铝合金型材的定位装配效果图；图5为本申请一个实施例中立向上焊接示意图；图6为如图1所示的本申请一个实施例中焊接方法的扩展流程示意图；图7为如图1所示的本申请一个实施例中焊接方法的扩展流程示意图。标号说明10铝合金铸件11外焊缝12内焊缝20铝合金型材30造型100待焊表面110氧化膜120、120'激光121反射光130辐射区200工装211第一定位销212第二定位销213第三定位销221第一压紧块222第二压紧块223第三压紧块231第一定位块232第二定位块240底板250翻转手轮具体实施方式为了对专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本专利技术相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术进一步详细说明。图1为本申请一个实施例提供的一种铝合金工件焊接方法的流程示意图。请参见图1，本申请的一个实施例提供了一种铝合金工件焊接方法，包括：S110、对铝合金铸件10的待焊表面100进行激光清理；S120、将铝合金型材20与激光清理后的铝合金铸件10置于工装200进行定位装配，以在铝合金铸件10和铝合金型材20的对接面的边缘处形成焊缝；其中，传统的清除方法是通过化学清洗并在焊接前使用机械打磨的方法。但是化学清洗往往存在着清洗时间长、环境污染大、清洗后水分残留、无法局部清洗等缺点，且使用机械打磨的方法还存在劳动强度大、噪声大、基底损伤严重、清洗不彻底等缺点。铝合金型材20的待焊表面可以应用激光清理，也可以选择传统的物理化学方法进行清理，然后再将经过表面清理后的铝合金型材20材置于工装200与激光清理后的铝合金铸件进行定位装配；S130、在铝合金铸件10和铝合金型材20之间的焊缝的端部进行点焊；S140、通过调整工装200的姿态，使铝合金铸件10和铝合金型材20之间的焊缝处于立向上位置；其中，工装200具有翻转手轮250，通过人工旋转翻转手轮250以调整工装200的姿态，从而实现铝合金铸件10和铝合金型材20之间的焊缝处于立向上位置；S150、按照自下而上的轨迹对处于立向上位置的焊缝进行焊接。由上可知，本实施例提供的一种铝合金工件的焊接方法，对待焊表面进行激光清理可以有效清除表面的氧化膜、油污等污物，同时，可以有效提高清理效率；在焊缝端部进行点焊可以减少焊接过程中焊缝的形变量，进而促进工件根部的焊透性；焊缝处于立向上位置有利于焊缝熔池金属凝固过程中焊缝气体的溢出，减少气孔在焊缝中的残留。图2为本申请一个实施例中激光清理的原理示意图。请参见图2，为使铝合金铸件待焊表面的氧化膜110、水渍等污物清理干净，S110包括以100w的激光功率在待焊表面100对不少于25mm范围的焊接区域进行清理，以待焊表面100呈亮白色为标准，即，待焊表面100呈亮白色表示已清理干净，符合焊接要求。其中，激光120'为激光120的主反射光，激光121为激光120的散射光，激光120照射到待焊表面100形成热的辐射区130，待焊表面100表面的氧化膜110、水渍等污物在激光的强热下熔化反应，从而达到清洁的目的。图3为本申请一个实施例中工装结构示意图；图4为本申请一个实施例中工装上铝合金铸件和铝合金型材的定位装配效果图。请参见图3和图4，利用铝合金铸件10和铝合金型材20上的定位孔，将铝合金铸件10装配在工装200的第一定位销211和第二定位销212上，将铝合金型材20装配在工装200的第三定位销213上，并保证第一定位块231与铝合金铸件10的背面贴合、第二定位块232与铝合金型材20的背面贴合，最后将第一压紧块221、第二压紧块222、第三压紧块223依次压紧。从而实现S120以不大于1mm的装配间隙进行铝合金铸件和铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金工件焊接方法，其特征在于，包括：步骤1、对铝合金铸件的待焊表面进行激光清理；步骤2、将铝合金型材与激光清理后的铝合金铸件置于工装进行定位装配，以在铝合金铸件和铝合金型材的对接面的边缘处形成焊缝；步骤3、在铝合金铸件和铝合金型材之间的焊缝的端部进行点焊；步骤4、通过调整工装的姿态，使铝合金铸件和铝合金型材之间的焊缝处于立向上位置；步骤5、按照自下而上的轨迹对处于立向上位置的焊缝进行焊接。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金工件焊接方法，其特征在于，包括：步骤1、对铝合金铸件的待焊表面进行激光清理；步骤2、将铝合金型材与激光清理后的铝合金铸件置于工装进行定位装配，以在铝合金铸件和铝合金型材的对接面的边缘处形成焊缝；步骤3、在铝合金铸件和铝合金型材之间的焊缝的端部进行点焊；步骤4、通过调整工装的姿态，使铝合金铸件和铝合金型材之间的焊缝处于立向上位置；步骤5、按照自下而上的轨迹对处于立向上位置的焊缝进行焊接。2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤1包括以100w的激光功率在待焊表面对不少于25mm范围的焊接区域进行清理。3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤2包括以不大于1mm的装配间隙进行铝合金铸件和铝合金型材的定位装配。4.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤2在铝合金铸件和铝合金型材的对接面的边缘处形成的焊缝，包括靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆群，祝团结，唐海，丁前程，
申请(专利权)人：北京长城华冠汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11