钛-铝微叠层复合材料的脉冲熔化极气体保护焊工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钛-铝微叠层复合材料的脉冲熔化极气体保护焊工艺，步骤如下：（1）焊接前将钛-铝微叠层复合材料的待连接表面以及Al-Si合金系焊丝表面彻底清理干净，或打磨露出金属光泽；（2）将待焊接的钛-铝微叠层复合材料水平对接放置；（3）采用脉冲熔化极混合气体保护焊施焊；（4）焊接结束后被焊工件在气体保护下自然冷却。本发明专利技术提出的钛-铝微叠层复合材料脉冲熔化极混合气体保护焊工艺具有操作方便、焊接效率高、成本低、便于推广应用等特点，采用该项技术可获得无裂纹、无脆性化合物的焊接接头，接头性能稳定，焊接接头抗拉强度不低于纯铝母材的抗拉强度，能够满足生产中对钛-铝微叠层复合材料焊接构件的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钛-铝微叠层复合材料的脉冲熔化极混合气体保护焊(P-GMAW)工艺，属于叠层复合材料的焊接

技术介绍
微叠层复合材料是通过在硬性材料层间加入韧性材料层交互重叠制成，利用韧性金属作韧化层。这种将硬性与韧性材料交互重叠真空压制成的微叠层复合材料一出现就受到欧美、俄罗斯等发达国家的重视。但是，这种新型结构材料在焊接性方面与复层板材或常规叠层材料有本质的不同。实现微叠层复合材料焊接的主要困难在于:I)钛与铝的相互溶解度低，熔点和线胀系数相差大，采用熔焊连接方法时，钛与铝合金的熔化混合将导致在熔合区生成脆性的金属间化合物。2)微叠层基体韧、脆材料交互重叠，界面结构复杂，采用常规的焊接方法极易导致产生裂纹或未熔合，对焊接参数控制的要求非常严格。3)焊接接头区具有较大的热脆性，产生的脆性金属间化合物引起焊接区应力集中，产生的热应力或受到冲击易导致产生裂纹。从轻量化、节能环保等方面考虑，扩大轻金属钛、铝及其合金的应用已迫在眉睫。作为极具发展潜力的轻金属材料，实现钛-铝微叠层复合材料焊接的难度很大，使其应用受到限制。我国是世界上钛、铝资源丰富的国家之一，但对钛、铝及其合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛?铝微叠层复合材料的脉冲熔化极气体保护焊工艺，其特征在于：步骤如下：（1）焊接前将钛?铝微叠层复合材料的待连接表面以及填充用Al?Si合金系焊丝表面彻底清理干净，或打磨露出金属光泽；（2）将待焊接的钛?铝微叠层复合材料水平对接放置，装配间隙为0mm～0.2mm，用不锈钢制夹具固定以防止工件变形；（3）采用脉冲熔化极混合气体保护焊施焊，通过脉冲电流控制熔池温度分布；所述脉冲熔化极混合气体保护焊的焊接参数为：基值电流40A～80A，脉冲电流35A～60A，脉冲持续时间4s～10s，脉冲频率35Hz～65Hz，焊接电压10V～16V，混合气体流量10L/min～18L/min，焊枪喷嘴端部离工...

【技术特征摘要】
1.一种钛-铝微叠层复合材料的脉冲熔化极气体保护焊工艺，其特征在于:步骤如下: (1)焊接前将钛-铝微叠层复合材料的待连接表面以及填充用Al-Si合金系焊丝表面彻底清理干净，或打磨露出金属光泽； (2)将待焊接的钛-铝微叠层复合材料水平对接放置，装配间隙为0_ 0.2_，用不锈钢制夹具固定以防止工件变形； (3)采用脉冲熔化极混合气体保护焊施焊，通过脉冲电流控制熔池温度分布；所述脉冲熔化极混合气体保护焊的焊接参数为:基值电流40A 80A，脉冲电流35A 60A，脉冲持续时间4s 10s，脉冲频率35Hz 65Hz，焊接电压IOV 16V，混合气体流量10L/min 18L/min,焊枪喷嘴端部离工件的距离8mm 12mm,焊枪鹤极与焊件之间的夹角是75° 85° ; (4)焊接结束后被焊工件在气体保护下自然冷却。2.根据权利要求1所述的钛-铝微叠层复合材料的脉冲熔化极气体保护焊工艺，其特征在于:所述步骤(I)中，对钛-铝微叠层复合材料的待连接表面以及填充用Al-Si合金系焊丝表面进行清理的步骤是:用丙酮除去焊丝表面油污；针对微叠层材料以质量百分数为15%NaOH的水溶液在不低于20°C的室温条件下清洗IOmin 15min，之后用水冲洗，然后在体积百分数为30%的硝酸水溶液中清洗，再用水冲洗后，在40°C 60°C条件下烘干。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚江，王娟，魏守征，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：