新型柔性变极性等离子弧铝合金横焊技术研究

针对中厚板铝合金横向焊接的技术需求和瓶颈问题,开展变极性等离子弧穿孔横焊技术的研究。以8 mm厚铝合金板为研究对象,进行常规变极性等离子弧穿孔横焊试验,发现横焊穿孔熔池很难建立。通过横焊穿孔熔池受力计算、熔化金属流动分析,探究问题产生的原因。推导出熔池背面小孔临界半径与表面张力、电弧力和重力之间的关系式。当受力状态满足关系式时,小孔熔池才能闭合、形成焊缝。依据上述理论,提出柔性变极性等离子弧。该电弧在保证穿孔前提下,通过降低电弧压力,增大小孔临界半径,促进了穿孔熔池的稳定建立。利用该技术实现了8 mm板厚2219铝合金的穿孔横向焊接,接头成形优良。焊前预热和表面氧化膜刮削可大幅度降低横焊接头气孔缺陷。

铝合金变极性TIG横焊工艺参数初步探究

采用变极性TIG工艺对8mm厚2219铝合金进行横向焊接，研究焊接坡口形式对接头成形以及焊接频率、占空比、脉冲电流幅值差对阴极清理及钨极烧损的影响。结果表明：坡口角度为90°，钝边宽度为1~1.5mm时，只要工艺参数比配合适，横焊接头成形良好；当焊接频率为120~160Hz、占空比为75%~80%、电流幅值差值为60~80A时，钨极保护最好，烧损最小。