一种铝合金件焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金件焊接方法，包括如下步骤：步骤一，在铝合金母材的焊缝上采用ER5356焊丝、以TIG焊的方式进行打底焊接，以在铝合金母材的焊缝上形成打底焊料层；步骤二，在打底焊料层上采用ER4043焊丝、以TIG焊的方式进行填充焊接，以在打底焊料层上形成填充焊料层；步骤三，在填充焊料层上采用ER5356焊丝、以TIG焊的方式进行盖面焊接，以在填充焊料层上形成盖面焊料层。本发明专利技术用ER4043焊丝在采用ER5356焊丝的打底焊料层焊接而形成填充焊料层，利用ER4043焊丝焊接所形成的焊料层韧性好的特点，改善整个焊缝的韧性，避免铝合金母材冷却后焊缝处出现焊接裂纹的问题，以提高铝合金母材焊接成品的合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金件焊接方法
本专利技术涉及一种铝合金件焊接方法，特别涉及板厚范围在30mm-90mm之间、焊角高度在之间的6061板角焊缝焊接方法。
技术介绍
目前，特高压开关设备中的导电结构件为了实现质量轻、导电性能好、力学性能优良的功能，多采用铝合金焊接件。当前国内同行业对于不同铝合金材料分类后，对铝合金件之间的焊接多采用ER5183、ER4043、ER5356焊丝中的一种焊接材料。如图1和图2所示，特高压开关设备中的支撑法兰1传统制造方式是根据焊丝牌号推荐的焊接材料,在支撑法兰1的6061板之间采用ER5356焊丝焊接，其焊接工艺如下表所示：但是在焊接过程中，焊接区2经历一个复杂的不均匀快速加热和冷却过程，这必然引起焊接区2发生不均衡的应力应变变化，这种不均衡的应力应变是导致焊后形成残余应力和变形的主要原因。在对支撑法兰1进行着色检查时，发现支撑法兰1成品中普遍存在大量的焊缝裂纹和气孔，反应填料焊丝变化后探伤结果的实验数据如下：两次返修并进行整体固溶处理后，支撑法兰1成品的焊接合格率仅有63％左右。试验统计数据显示，焊接缺陷占1100kV产品支撑法兰1总不合格现象的82％，其中裂纹和气孔占到焊接不合格缺陷的89.9％。不合格的支撑法兰1需要重新打磨，清除缺陷直至着色探伤合格,额外增加了金属粉尘污染。即便焊接后着色检查合格,整体支撑法兰1焊接后要对焊缝部位进行固溶处理,热处理后仍会出现焊缝部位有裂纹缺陷。需要反复打磨、补焊、着色检查、热处理,能源浪费严重，也使得产品的合格率严重降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝合金件焊接方法，旨在解决现有技术中铝合金件焊接后容易出现焊缝裂纹的问题。为了实现以上目的，本专利技术中铝合金件焊接方法的技术方案如下：铝合金件焊接方法，包括如下步骤：步骤一，在铝合金母材的焊缝上采用ER5356焊丝、以TIG焊的方式进行打底焊接，以在铝合金母材的焊缝上形成打底焊料层；步骤二，在打底焊料层上采用ER4043焊丝、以TIG焊的方式进行填充焊接，以在打底焊料层上形成填充焊料层；步骤三，在填充焊料层上采用ER5356焊丝、以TIG焊的方式进行盖面焊接，以在填充焊料层上形成盖面焊料层。铝合金母材为厚度在30mm-90mm范围内的6061板，母材上的焊缝的焊角高度在范围。步骤一、三中ER5356焊丝的直径为4.0mm，步骤二中ER4043焊丝的直径为3.2mm。步骤一至三中TIG焊的电压为23V～24V，电流为320A～380A。步骤一、二中TIG焊的氩气流速为20L/min，步骤三中TIG焊的氩气流速为22L/min。在步骤一中，在铝合金母材上进行焊接前，先将铝合金母材预热至280-300℃。在步骤一中，在对铝合金母材进行焊接前，先将铝合金母材采用压紧工装铆接在一起。在进行铝合金母材进行铆接前，对铝合金母材上的焊缝及其周围50mm处的灰尘、油污和氧化膜进行清理。在步骤五中，对盖面焊料层所处的焊缝进行钳修，对钳修后的成品进行着色探伤，并在着色探伤合格后整体固溶处理，固溶合格后经再次着色探伤合格。本专利技术用ER4043焊丝在采用ER5356焊丝的打底焊料层焊接而形成填充焊料层，利用ER4043焊丝焊接所形成的焊料层韧性好的特点，改善整个焊缝的韧性，避免铝合金母材冷却后焊缝处出现焊接裂纹的问题，以提高铝合金母材焊接成品的合格率。合格率的提升减少了返修，减少了粉尘污染，降低了劳动强度，节约了返修需要的能源，提升了生产效率。附图说明图1是高压电器产品用铝合金关键结构件的结构示意图；图2是图1的左视图；图3是本专利技术的实施例中铝合金关键结构件焊缝结构示意图。具体实施方式本专利技术中铝合金件焊接方法的实施例：该焊接方法是一种高压电器产品用铝合金关键结构件的异种焊丝混合焊接方法，特别适用于板厚范围在30mm-90mm之间、焊角高度在之间的6061板高质量焊接。以高压电器产品用铝合金关键结构件为例，该异种焊丝混合焊接方法包括如下步骤：1)对铆接工装进行清理，并对所有焊接子件进行检查，采用清洗剂对焊缝处及其50mm范围内进行灰尘和油污清理，并采用钢丝刷或千叶片清理焊接坡口处氧化膜；2)在铆接工装上将各焊接子件进行铆接，以得到母材24；3)在变位机上对母材24进行水平焊接，焊接之前预热至280-300℃后，采用Φ4.0ER5356焊丝以TIG焊的方式进行打底焊接，确保根部熔合良好，电流320-380A，电压23V～24V，氩气流量20L/min，以在母材24的焊缝上形成打底焊料层21；4)填充前再次确认预热温度至280-300℃后方可填充第二层填充金属，第二层采用Φ3.2ER4043焊丝以TIG焊的方式进行填充焊接，电流320-380A。电压23V～24V，氩气流量20L/min，以在打底焊料层21上形成填充焊料层22；填充时采用3～4次多遍填充达到减小内应力，提高焊缝高度的目标。5)第三层采用Φ4.0ER5356焊丝以TIG焊的方式进行盖面焊接，电流320-380A。盖面时也采用3～4次多遍填充达到减小内应力，提高焊缝高度的目标。电压23V～24V，氩气流量22L/min，以在填充焊料层22上形成盖面焊料层23，以得到如图3所示的焊缝；6)对盖面焊料层23所处的焊缝进行钳修，对钳修后的成品进行着色探伤，并在着色探伤合格后整体固溶处理，固溶合格后经再次着色探伤合格。上述异种焊丝混合焊接方法的工艺表格如下：反应填料焊丝变化后探伤结果的实验数据如下：在上述实施例中，采用Φ4.0ER5356焊丝和Φ3.2ER4043焊丝对厚范围在30mm-90mm之间、焊角高度在之间的6061板进行焊接，在其他实施例中，对于其他板厚参数、焊角高度的铝合金母材也可以采用其他直径的ER5356、ER4043焊丝进行焊接，或其他焊接顺序进行焊接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
铝合金件焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，在铝合金母材的焊缝上采用ER5356焊丝、以TIG焊的方式进行打底焊接，以在铝合金母材的焊缝上形成打底焊料层；步骤二，在打底焊料层上采用ER4043焊丝、以TIG焊的方式进行填充焊接，以在打底焊料层上形成填充焊料层；步骤三，在填充焊料层上采用ER5356焊丝、以TIG焊的方式进行盖面焊接，以在填充焊料层上形成盖面焊料层。

【技术特征摘要】
1.铝合金件焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，在铝合金母材的焊缝上采用ER5356焊丝、以TIG焊的方式进行打底焊接，以在铝合金母材的焊缝上形成打底焊料层；步骤二，在打底焊料层上采用ER4043焊丝、以TIG焊的方式进行填充焊接，以在打底焊料层上形成填充焊料层；步骤三，在填充焊料层上采用ER5356焊丝、以TIG焊的方式进行盖面焊接，以在填充焊料层上形成盖面焊料层。2.根据权利要求1所述的铝合金件焊接方法，其特征在于，铝合金母材为厚度在30mm-90mm范围内的6061板，母材上的焊缝的焊角高度在范围。3.根据权利要求2所述的铝合金件焊接方法，其特征在于，步骤一、三中ER5356焊丝的直径为4.0mm，步骤二中ER4043焊丝的直径为3.2mm。4.根据权利要求3所述的铝合金件焊接方法，其特征在于，步骤一至三中TIG焊的电压为23V～24V，电流为320A～380...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥喜，常秀丽，李宏楼，胡延伟，张全民，王赏，
申请(专利权)人：河南平高电气股份有限公司，平高集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41