鋁合金激光-MIG復(fù)合橫向焊接特性分析.pdf

1、橫向焊接過程中,由于重力的作用,使得液態(tài)金屬具有下淌的趨勢,從而導(dǎo)致焊縫易產(chǎn)生咬邊和中心線偏離等缺陷,對于鋁合金,由于其粘度低,流動性好,在橫向焊接過程中,其成形缺陷更加難以抑制。目前針對橫向焊接的研究主要集中在鋼鐵材料,針對鋁合金橫向焊接的研究尚未見報道。本文以2219鋁合金為研究對象,開展了鋁合金激光-MIG復(fù)合橫向焊接特性的研究。
　　首先,對鋁合金復(fù)合橫向焊接進(jìn)行了工藝試驗(yàn),通過優(yōu)化工藝參數(shù)來抑制成形缺陷。鋁合金復(fù)合橫向焊

2、接的主要成形缺陷是焊縫背面的內(nèi)凹缺陷、焊縫正面的咬邊缺陷以及焊縫正反面的中心線偏離。采用鈍邊為4mm,上板坡口30°下板坡口10°的坡口形式,在合適的能量輸入下能夠獲得背面成形良好的打底焊縫,在蓋面層焊接過程中,采用光絲異面的排布方式(水平光絲間距3mm,垂直光絲間距2mm),能夠抑制焊縫的下塌。
　　其次,本課題借助CCD觀測系統(tǒng)和高速攝像系統(tǒng)等檢測手段,對焊接過程進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)測,以此來分析成形缺陷形成和抑制的機(jī)理。焊縫背面熔融

3、金屬向下和向焊縫內(nèi)部流動的趨勢共同導(dǎo)致了內(nèi)凹缺陷的產(chǎn)生,同時由于鋁合金的動力粘度系數(shù)比較小,因此加劇了內(nèi)凹缺陷的產(chǎn)生傾向。蓋面層咬邊和中心線偏離的產(chǎn)生,主要是由于重力使液態(tài)金屬下淌,在熔池下部形成了堆積,同時在熔池上部形成了內(nèi)凹現(xiàn)象,并且重力也會抑制熔滴過渡,使過渡過程不穩(wěn)定,從而加劇缺陷的產(chǎn)生傾向。采用合適的光絲異面排布方式進(jìn)行橫向焊接時,能夠使熔滴過渡更加穩(wěn)定,并且改變了熔滴的落點(diǎn)位置,減少了熔池下部的液態(tài)金屬堆積量,能夠很好的抑制