一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊用雙熱絲系統，包括高頻電源、雙孔送絲嘴、感應加熱線圈、固定套筒、雙孔陶瓷管和保護氣接入管，感應加熱線圈套在雙孔陶瓷管外部，二者同軸，感應加熱線圈的首末端分別連接高頻電源的兩個輸出端，雙孔陶瓷管的緊固在固定套筒內部，兩個焊絲分別從雙孔陶瓷管一端的兩孔分別穿入，經過雙孔陶瓷管通過雙孔送絲嘴穿出。采用如上所述的一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊用雙熱絲系統來加熱兩個焊絲，通過使用熱絲來降低焊接電流，通過調整兩個焊絲直徑及送絲位置來獲得更穩定的焊縫正反面成形；通過送入相同或者不同種類鋁合金焊絲控制接頭性能。本發明專利技術能夠獲得成形穩定、綜合性能良好的鋁-鋼連接接頭。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種焊接技術，具體涉及一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊雙熱絲系統及焊接方法。
技術介紹
隨著節能環保的需求不斷增加，在汽車和航空航天等領域，設計者們更多的希望采用鋁鋼復合結構來取代傳統的鋼結構。因此，鋁鋼的連接問題一直是研究領域的熱點。然而，鋁鋼連接一直焊接領域的難點問題，一方面由于它們物理性能的明顯差異，如比重、熔點、熱導率和膨脹系數等等；最重要的是二者容易生成多種脆性金屬間化合物，嚴重降低接頭性能。研究人員采用了很多先進的焊接方法以期獲得優質的鋁鋼連接接頭，包括擴散焊、摩擦焊、攪拌摩擦焊、釬焊、激光焊、激光碾壓焊、電弧熔-釬焊等等。其中TIG電弧熔-釬焊是以鎢極電弧為熱源對母材及填充材料進行加熱，填充材料與鋁合金為熔焊結合、與鋼為釬焊結合，焊接過程兼備熔焊和釬焊的雙重特點。該方法應用范圍廣、使用簡單方便、成本低，近年來在鋁-鋼連接領域受到重點關注。然而，TIG電弧熔釬焊與激光、電子束等焊接方法相比，熱輸入相對較大，金屬間化合物生長較快，性能不夠理想。如何控制金屬間化合物的生長成為獲得優質接頭的關鍵。傳統方法大多采用過渡層，如Ag，Cu，Ni，一方面工藝復雜、成本高，另一方面效果也不理想。此外，選用一些合適的鋁合金焊絲，通過其中合金元素的作用，可在一定程度上提高接頭強度，但接頭脆性依然很大。由于金屬間化合物的生長對界面反應溫度和反應時間·最為敏感，所以在保證成形的前提下，控制界面溫度場是最為有效的方法，如果能夠結合溫度場的降低再進一步優化合金元素的作用，效果將更加理想。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊雙熱絲系統及焊接方法獲得鋁-鋼異種金屬連接接頭。通過使用熱絲來降低焊接電流，進而控制界面溫度場及化合物生長；通過調整焊絲直徑及送絲位置來獲得更穩定的成形；通過送入相同或者不同種類鋁合金焊絲來調控接頭組織，進而控制接頭性能。本專利技術的目的是這樣實現的:一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊用雙熱絲系統，包括高頻電源、雙孔送絲嘴、感應加熱線圈、固定套筒、雙孔陶瓷管和保護氣接入管，感應加熱線圈套在雙孔陶瓷管外部，二者同軸，感應加熱線圈的首末端分別連接高頻電源的兩個輸出端，雙孔陶瓷管的緊固在固定套筒內部，雙孔送絲嘴與固定套筒的一端通過螺紋連接，固定套筒的另外一端與保護氣接入管連接，雙孔送絲嘴的兩個孔與雙孔陶瓷管的兩個孔同軸并相對應，兩個焊絲分別從雙孔陶瓷管一端的兩孔分別穿入，經過雙孔陶瓷管通過雙孔送絲嘴穿出。本專利技術還具有如下特征:1、一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊方法，采用如上所述的一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊用雙熱絲系統來加熱兩個焊絲，通過使用熱絲來降低焊接電流，進而控制鋁鋼釬焊界面溫度場及化合物生長；通過調整兩個焊絲直徑及送絲位置來獲得更穩定的焊縫正反面成形；通過送入相同或者不同種類鋁合金焊絲控制接頭性能。2、選擇型號為ERllOO純鋁焊絲或ER2319鋁銅合金焊絲，或二者混合，焊絲直徑為0.8-1.6mm。3、結合送絲速度0.5-3m/min，熱絲溫度控制在300_400°C。4、加熱焊絲與引燃電弧同時進行。采用本專利技術及其方法能夠獲得成形穩定、綜合性能良好的鋁-鋼連接接頭，為鋁-鋼TIG熔釬焊在工業生產中的進一步應用奠定了基礎。附圖說明圖1為本專利技術的鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊用雙熱絲系統結構圖2為采用本專利技術的系統得到的焊縫正反面成形圖3為本專利技術中不同的送絲方式示意圖4為本專利技術中不同焊絲搭配得到的接頭力學性能對比圖。具體實施方式下面結合附圖舉例對本專利技術作進一步說明。實施例1:如圖1所示，一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊用雙熱絲系統，包括高頻電源、雙孔送絲嘴2、感應加熱線圈3、固定套筒4、雙孔陶瓷管5和保護氣接入管6，感應加熱線圈3套在雙孔陶瓷管5外部，二者同軸，感應加熱線圈3的首末端分別連接高頻電源的兩個輸出端，雙孔陶瓷管5的緊固在固定套筒內部4，雙孔送絲嘴2與固定套筒4的一端通過螺紋連接，固定套筒4的另外一端與保護氣接入管6連接，雙孔送絲嘴2的兩個孔與雙孔陶瓷管5的兩個孔同軸并相對應，兩個焊絲I分別從雙孔陶瓷管5 —端的兩孔分別穿入，經過雙孔陶瓷管5通過雙孔送絲嘴2穿出。采用該系統的一種雙熱絲填充的TIG電弧熔釬焊方法:采用前送絲方式，送絲速度0.5-3m/min，焊絲在送入熔池前，通過高頻感應熱絲系統進行加熱，溫度以300-400°C為宜。熱絲溫度過低不能有效的減小焊接電流，溫度過高則鋁合金焊絲接近于半熔化狀態，不能夠連續穩定送出。實施例2:采用本專利技術的系統來加熱兩個焊絲，通過使用熱絲來降低焊接電流，進而控制鋁鋼釬焊界面溫度場及化合物生長；通過調整兩個焊絲直徑及送絲位置來獲得更穩定的焊縫正反面成形；通過送入相同或者不同種類鋁合金焊絲來調控接頭組織，進而控制接頭性能。如圖2所示，采用本專利技術的系統進行鋁-鋼對接焊實驗，母材:5A06鋁合金和SUS321奧氏體不銹鋼，板厚3.0mm，不銹鋼側采用30°、鋁側采用45° V型坡口，不銹鋼坡口處刷涂釬劑，采用一粗一細、一高一低的送絲方式，交流方波TIG電源，電流85A，占空比70%，頻率100Hz。實驗結果表明，采用本專利技術方法可獲得非常理想的正反面成形。實施例3:如圖3所示，本專利技術可有不同的送絲方式，可選擇相同直徑或不同直徑的焊絲，焊絲的高低也可根據實 際情況進行調節。焊接薄板時可選用平行送進的兩根細絲，而焊接大于3.0mm的試板,則可選用一粗一細、一高一低的送絲方式。實施例4:如圖4所示，不同焊絲搭配得到的接頭力學性能對比圖，本專利技術可送相同種類或不同種類的焊絲。根據實際情況可選擇ER1100、ER2319的焊絲進行搭配。其中ER1100填充接頭韌性較好，ER2319填充接頭強度較高，二者搭配的接頭綜合力學性能較高。焊絲直徑為 0.8-1.6mm 。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊用雙熱絲系統，其特征在于：包括高頻電源、雙孔送絲嘴(2)、感應加熱線圈(3)、固定套筒(4)、雙孔陶瓷管(5)和保護氣接入管(6)，感應加熱線圈(3)套在雙孔陶瓷管(5)外部，二者同軸，感應加熱線圈(3)的首末端分別連接高頻電源的兩個輸出端，雙孔陶瓷管(5)的緊固在固定套筒內部(4)，雙孔送絲嘴(2)與固定套筒(4)的一端通過螺紋連接，固定套筒(4)的另外一端與保護氣接入管(6)連接，雙孔送絲嘴(2)的兩個孔與雙孔陶瓷管(5)的兩個孔同軸并相對應，兩個焊絲(1)分別從雙孔陶瓷管(5)一端的兩孔分別穿入，經過雙孔陶瓷管(5)通過雙孔送絲嘴(2)穿出。
【技術特征摘要】
1.一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊用雙熱絲系統，其特征在于:包括高頻電源、雙孔送絲嘴(2)、感應加熱線圈(3)、固定套筒(4)、雙孔陶瓷管(5)和保護氣接入管(6)，感應加熱線圈(3)套在雙孔陶瓷管(5)外部，二者同軸，感應加熱線圈(3)的首末端分別連接高頻電源的兩個輸出端，雙孔陶瓷管(5)的緊固在固定套筒內部(4)，雙孔送絲嘴(2)與固定套筒(4)的一端通過螺紋連接，固定套筒(4)的另外一端與保護氣接入管(6)連接，雙孔送絲嘴⑵的兩個孔與雙孔陶瓷管(5)的兩個孔同軸并相對應，兩個焊絲⑴分別從雙孔陶瓷管(5) —端的兩孔分別穿入，經過雙孔陶瓷管(5)通過雙孔送絲嘴(2)穿出。2.一種鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊方法，其特征在于:采用如權利要求1所述的一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：范成磊，何歡，楊春利，林三寶，汪瓊，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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