一种采用在钢表面预置A1涂层实现铝-钢焊接的方法技术

一种采用在钢表面预置Ａｌ涂层实现铝－钢焊接的方法，它涉及一种铝－钢焊接的方法。它解决了现有铝对钢表面润湿不好，接头气孔较多，接头的连接质量差的问题。方法：一、采用热浸镀铝法在钢板或钢管待焊接部位表面预置Ａｌ涂层，得到Ａｌ钢板或钢管；二、用丙酮对铝板或铝管、镀Ａｌ钢板或钢管的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接或套接在一起，采用ＭＩＧ焊机进行焊接，即完成铝－钢的焊接。本发明专利技术采用Ａｌ作为钢板或钢管表面的涂层，改善了熔化的铝对钢的界面润湿性，界面化合物生成量少，焊缝的成形好，无夹渣咬边现象，接头无气孔，提高了接头的连接质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝-钢焊接的方法。
技术介绍
铝与钢的连接在工业领域具有非常广泛的应用需求，然而这两种材料的连 接具有很大的难度。现在铝与钢连接的方法主要有压力焊、真空钎焊和熔焊三 大类压力焊只适用于板材大面积对接，适用范围有限；真空钎焊对设备需求 高，效率低；熔焊凭借其设备简单，生产效率高和质量稳定等优点成为工业领 域的首选方法之一。利用MIG(熔化极惰性气体保护焊)焊接设备实现铝与钢的直接熔焊比较 困难，这主要是由于熔化的铝对钢的润湿性不好，为此目前经常采用在钢表面 镀Zn，利用Zn的作用实现铝与钢的连接，然而采用Zn作为涂层时，Zn在焊 接过程中容易发生汽化，导致接头气孔较多，降低了接头的连接质量，阻碍了 铝-钢焊接技术的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有铝-钢焊接中铝对钢表面润湿不好，接头气 孔较多，接头的连接质量差的问题，而提供一种采用在钢表面镀Al涂层实现 铝-钢焊接的方法。采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的方法按以下步骤实现 一、采 用热浸镀铝法在钢板或钢管待焊接部位表面预置Al涂层，得到镀Al钢板或钢 管；二、用丙酮对铝板或铝管、镀A1钢板或钢管的待焊接部位进行表面清理， 然后将待焊接部位搭接或套接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为 氩气或氦气，焊接过程中焊丝送进位置在铝板或铝管待焊部位外表面，且焊丝 与铝板或铝管边缘的距离《3mm，焊接过程中保持铝板或铝管焊接部分为液 态，镀A1钢板或钢管为固态，待接头冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一 中Al涂层的厚度为10 300拜，Al涂层比搭接接触面或套接接触面宽l 2mm;步骤二中铝板为纯铝板或铝合金板，铝管为纯铝管或铝合金管；步骤二 中搭接是将铝板与镀Al钢板按照镀Al钢板在下铝板在上的方式搭接，搭接接 触面宽度为8 20mm;步骤二中套接是将铝管与镀Al钢管按照铝管在外侧镀 Al钢管在内侧的方式套接，套接接触面宽度为8 20mm;步骤二中焊丝为Al-Si焊丝。本专利技术中采用Al作为钢板或钢管表面的涂层，改善了熔化的铝对钢的界 面润湿性，界面化合物生成量少，焊缝的成形好，无夹渣咬边现象，接头无气 孔，提高了接头的连接质量。附图说明图1为具体实施方式五中铝-钢焊接^搭接操作示意图，其中1为铝板，2 为钢板，3为A1涂层。图2为具体实施方式五中铝-钢焊接后接头的外观图。 图3为具体实施方式七中铝-钢焊接的套接操作示意图，其中1为铝管，2为钢 管，3为A1涂层。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的 方法按以下步骤实现 一、采用热浸镀铝法在钢板或钢管待焊接部位表面预置 Al涂层，得到镀Al钢板或钢管；二、用丙酮对铝板或铝管、镀Al钢板或钢 管的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接或套接在一起，采用 MIG焊机进行焊接，保护气氛为氩气或氦气，焊接过程中焊丝送进位置在铝 板或铝管待焊部位外表面，且焊丝与铝板或铝管边缘的距离《3mm，焊接过程 中保持铝板或铝管焊接部分为液态，镀A1钢板或钢管为固态，待接头冷却后 即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为10 300pm， Al涂层比 搭接接触面或套接接触面宽1 2mm;步骤二中铝板为纯铝板或铝合金板，铝 管为纯铝管或铝合金管；步骤二中搭接是将铝板与镀Al钢板按照镀Al钢板在 下铝板在上的方式搭接，搭接接触面宽度为8 20mm;步骤二中套接是将铝 管与镀Al钢管按照铝管在外侧镀Al钢管在内侧的方式套接，套接接触面宽度 为8 20mm;步骤二中焊丝为Al-Si焊丝。本实施方式步骤一中钢板或钢管为现有各种型号的钢板或钢管。本实施方式步骤二中铝板或铝管为铝合金时，可采用现有各种型号的铝合金。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中Al涂 层的厚度为50^im。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中Al涂 层的厚度为200^m。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中步骤一 中Al涂层的厚度为IOO拜。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式五本实施方式采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的 方法按以下步骤实现 一、采用热浸镀铝法在钢板待焊接部位表面预置Al涂 层，得到镀A1钢板；二、用丙酮对铝板和镀A1钢板的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氩气，焊接过程中焊丝送进位置在铝板待焊部位外表面，且焊丝与铝板边缘的距离为lmm，焊接过程中保持铝板焊接部分为液态，镀A1钢板为固态，待接头 冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为50nm， Al涂层比 搭接接触面宽为2mm;步骤二中铝板为铝合金板；步骤二中搭接是将铝板与 镀Al钢板按照镀Al钢板在下铝板在上的方式搭接，搭接接触面宽度为10mm; 步骤二中焊丝牌号为Al-Si5。本实施方式中铝合金板的型号为6061，钢板的型号为1Crl8Ni9Ti。本实施方式中铝-钢焊接的搭接如图1所示，铝板与镀Al钢板按照镀Al 钢板在下铝板在上的方式搭接。本实施方式中铝-钢焊接的接头外观如图2所示，焊缝的成形好，无夹渣 咬边现象，接头无气孔，接头的连接质量好。具体实施方式六本实施方式采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的 方法按以下步骤实现 一、采用热浸镀销法在钢板待焊接部位表面预置Al涂 层，得到镀Al钢板;二、用丙酮对铝板和镀Al钢板的待焊接部位进行表面清 理，然后将待焊接部位搭接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氩 气，焊接过程中焊丝送进位置在铝板待焊部位外表面，且焊丝与铝板边缘的距离为2mm，焊接过程中保持铝板焊接部分为液态，镀A1钢板为固态，待接头 冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为100nm， Al涂层 比搭接接触面宽为2mm;步骤二中铝板为铝合金板；步骤二中搭接是将铝板 与镀Al钢板按照镀Al钢板在下铝板在上的方式搭接，搭接接触面宽度为 15mm;步骤二中焊丝牌号为Al-Si5。'本实施方式中铝合金板的型号为6061，钢板的型号为1Crl8Ni9Ti。本实施方式中铝-钢焊接的焊缝的成形好，无夹渣咬边现象，接头无气孔， 接头的连接质量好。具体实施方式七本实施方式采用在钢表面预置Al涂层实现铝-钢焊接的 方法按以下步骤实现 一、采用热浸镀铝法在钢管待焊接部位表面预置Al涂 层，得到镀A1钢管；二、用丙酮对铝管和镀A1钢管的待焊接部位进行表面清 理，然后将待焊接部位套接在一起，采用MIG焊机进行焊接，保护气氛为氦 气，焊接过程中焊丝送进位置在铝管待焊部位外表面，且悍丝与铝板边缘的距 离为2mm，焊接过程中保持铝管焊接部分为液态，镀A1钢管为固态，待接头 冷却后即完成铝-钢的焊接；其中步骤一中Al涂层的厚度为50pm， Al涂层的 比套接接触面宽为lmm;步骤二中铝管为铝合金管；步骤二中套接是将铝管 与镀Al钢管按照铝管在外侧镀Al钢管在内侧的方式套接，套接接触面宽度为 10mm;步骤二中焊丝牌号为Al-Si5。本实施方式中铝合金管的型号为6061,钢管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用在钢表面预置Ａｌ涂层实现铝－钢焊接的方法，其特征在于采用在钢表面预置Ａｌ涂层实现铝－钢焊接的方法按以下步骤实现：一、采用热浸镀铝法在钢板或钢管待焊接部位表面预置Ａｌ涂层，得到镀Ａｌ钢板或钢管；二、用丙酮对铝板或铝管、镀Ａｌ钢板或钢管的待焊接部位进行表面清理，然后将待焊接部位搭接或套接在一起，采用ＭＩＧ焊机进行焊接，保护气氛为氩气或氦气，焊接过程中焊丝送进位置在铝板或铝管待焊部位外表面，且焊丝与铝板或铝管边缘的距离≤３ｍｍ，焊接过程中保持铝板或铝管焊接部分为液态，镀Ａｌ钢板或钢管为固态，待接头冷却后即完成铝－钢的焊接；其中步骤一中Ａｌ涂层的厚度为１０～３００μｍ，Ａｌ涂层比搭接接触面或套接接触面宽１～２ｍｍ步骤二中铝板为纯铝板或铝合金板，铝管为纯铝管或铝合金管；步骤二中搭接是将铝板与镀Ａｌ钢板按照镀Ａｌ钢板在下铝板在上的方式搭接，搭接接触面宽度为８～２０ｍｍ；步骤二中套接是将铝管与镀Ａｌ钢管按照铝管在外侧镀Ａｌ钢管在内侧的方式套接，套接接触面宽度为８～２０ｍｍ；步骤二中焊丝为Ａｌ－Ｓｉ焊丝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹健，王军，冯吉才，张丽霞，何鹏，李卓然，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]