鋁合金超聲-TIG焊接工藝及超聲作用效果研究.pdf

1、TIG焊是應用最為廣泛的鋁合金焊接方法，可以實現(xiàn)高品質(zhì)焊接，得到優(yōu)良的焊縫成形，但是單道熔深淺、焊接效率低。超聲-TIG焊接方法可以有效彌補普通TIG焊的不足，可以引起電弧收縮，能量集中，進而提高焊接效率。為了發(fā)掘此方法在鋁合金焊接中的優(yōu)勢，本文針對鋁合金焊接的特點對超聲復合焊接系統(tǒng)進行改進，對焊接工藝進行了深入的研究，并分析其對焊縫組織性能以及缺陷的影響。
　　首先針對鋁合金焊接，對超聲發(fā)生系統(tǒng)的變幅桿、冷卻機構(gòu)及鎢極連接方式進

2、行了改進，從而使超聲復合焊接系統(tǒng)滿足鋁合金直流及交流焊接的要求，改進后的系統(tǒng)具備良好的穩(wěn)定性及實用性。
　　試驗研究了直流氦弧鋁合金焊接工藝。首先分析了不同電弧長度、發(fā)射端高度對焊縫深寬比的影響，實驗結(jié)果顯示當電弧長度與發(fā)射端高度匹配良好時，與普通TIG焊相比，U-TIG焊可以明顯增加焊縫的深寬比，從而實現(xiàn)了在較小的焊接規(guī)范下實現(xiàn)熔透。其次對焊縫微觀組織進行了分析，結(jié)果表明U-TIG焊焊縫區(qū)晶粒更細小，超聲具有將粗大的柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

3、細小的帶狀或等軸晶的作用，而且使焊縫成分分布更加均勻。
　　進行了交流氬弧鋁合金焊接工藝的研究。在平板堆焊試驗中，發(fā)現(xiàn)隨著焊接電流、電弧長度的改變，超聲的作用效果也隨之改變。采用匹配良好的工藝參數(shù)進行了2219鋁合金板的對接試驗，結(jié)果證明了超聲-TIG焊可以在更小的規(guī)范下實現(xiàn)單面焊雙面成形。相同工藝下，超聲-TIG焊縫中心出現(xiàn)較大區(qū)域的等軸晶，焊縫熔合區(qū)寬度減小，熱影響區(qū)、焊縫區(qū)成分分布也更加均勻。通過對比分析焊接裂紋，發(fā)現(xiàn)超聲-