ZL101A和LF6异种铝合金的脉冲交流TIG焊工艺.pdf

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ZL101A和LF6异种铝合金的脉冲交流TIG焊工艺

哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室(150001)吕世雄李俐群石经纬

黑龙江省华安工业集团有限公司(齐齐哈尔市161046)柳燕

摘要ZL101A与LF6异种铝合金悬空对接焊时，往往存在熔合不良、成形差、气孔等问题，采用铝镁焊丝

ER5356和脉冲交流TIG焊接方法对其进行焊接工艺研究。焊接前对母材进行化学清洗和时效处理，在适当的焊

接参数下，采用背面氩气保护和背面开坡口的措施可以有效地解决背面成形差和气孔问题，获得良好的焊缝成形；

焊缝和接头的拉伸强度分别达到了ZL101A母材的77％和71％，满足性能要求；焊缝区为细小的胞状枝晶，主要成

分为铝，几乎不含有si元素，且Mg元素少量富集于晶界。最后实现了优质的ZL101A与LF6异种铝合金简体的焊

接。

关键词：ZL101A铝合金LF6铝合金异种铝合金TIG焊

中图分类号：TGn．44．

流钨极氩弧焊进行工艺试验，并通过填充焊丝来调节

0前言

焊缝成形。

轻质量、高强度和良好的低温性能使铝合金材料

1工艺试验

在航空、航天及国防工业中得到了广泛的应用。某型

号铝合金航空产品，需要实现ZL101A和LF6异种铝合1．1试验材料及设备

金的悬空焊接，由于铸造铝合金(ZL101A)与防锈铝合铸造铝合金ZL101A和防锈铝合金LF6及焊丝的

金(LF6)在熔点、线膨胀系数、热导率及比热容等方面化学成分如表I所示，异种铝及铝合金焊接时，应选用

存在一定差异，可能出现焊缝金属熔合不良的问题；其化学成分与抗拉强度较高的与母材相近的焊丝作为填

次，焊接过程为最后的悬空密封焊接，而铝合金的表面充材料…，由于LF6的抗拉强度远高于ZL101A，故选

张力小，高温时的强度低，可能出现焊缝塌陷甚至焊漏用铝镁焊丝ER5356，直径为I．6mm。选用镧钨极，焊

的问题；另外，焊接作为最后工序，还要保证良好的表枪喷嘴直径为69．0mm。在自制的焊接夹具以及焊接

面质量。因此，异种材料ZL101A和LF6的悬空焊存在行走机构上进行试验。

较高的工艺难度，该研究将为产品的焊接提供工艺方氧化膜的存在会导致未焊透、未熔合、焊缝夹杂等

法选择并为进一步的焊接装备研制提供试验依据。缺陷，且由于氧化膜吸附大量水分可促使焊缝产生气

铝合金焊接过程中，为了有效地清除试件表面的孔，所以采用化学清洗除去试件表面的氧化膜、油脂和

氧化膜，一般采用交流钨极氩弧焊接方法，在前期的探尘污是铝合金焊接前必须的准备工作。此外，母材和

索中发现采用连续电流进行焊接焊缝成形差，且热输焊丝中的固溶氢是造成氢气孔的主要原因之一，所

入比较大，接头力学性能也较低。故又采用热输入较以对工件和焊丝进行除氢处理(加热到170℃，保温5

小、便于通过调节各种参数来控制电弧功率的脉冲交h)，以去除焊接材料中的固溶氢。

表1母材及焊丝的化学成分质《量分数。％)

1．2试验方案及焊接参数优化

收稿日期：2001—06—22ZL101A和LF6板材尺寸分别为250mm×75mm

422007年第9期