6005A鋁合金的雙絲焊工藝性研究

摘 要：采用TANDEM高速高效雙絲焊機器手對6005A鋁合金型材進行焊接試驗。通過顯微硬度測試及XRD晶體分析儀物相分析、研究了不同工藝接頭的綜合性能，確定了適合工程需要的工藝參數(shù)。

關(guān)鍵詞：6005A鋁合金；雙絲MIG焊；工藝性

鋁合金是現(xiàn)實生活中的常用的金屬材料，鋁合金的焊接方法很多，高速雙絲氣保護焊作為一種先進工藝，具有熱影響區(qū)窄、焊接變形小、缺陷少等特征，是高速、高效、高質(zhì)量的焊接工藝方法，雙絲自動焊在國內(nèi)外的應(yīng)用正越來越廣泛。雙絲焊可調(diào)節(jié)工藝參數(shù)多，焊接質(zhì)量對工藝及規(guī)范參數(shù)較為敏感，由于采用雙絲操作，焊接熱過程、熔滴過渡過程和熔池行為與單絲都有很大的不同，既焊接工藝比較復(fù)雜，影響過程穩(wěn)定和焊接質(zhì)量的因素多。深入研究高速雙絲氣體保護焊在鋁合金焊接方面的應(yīng)用，必然對解決鋁合金焊接質(zhì)量和效率的提高有著現(xiàn)實的科學意義。

1 試驗材料及方法

焊接試樣用的基材為國產(chǎn)6005A空心型材，該型材的熱處理工藝為：以擠壓溫度500℃、擠壓速度1m/min進行擠壓，在線風淬火之后，進行175℃，8h人工時效。

2 實驗結(jié)果與討論

第一組、第二組、第三組的工藝參數(shù)見下表2-1。

三組數(shù)據(jù)采用相同焊絲和焊接速度，只是Q、H大小不同。將第一組（Q、H一樣大）、第二組（Q大，H小）、第三組（Q小，H大）作對比。第一組、第二組、第三組的熔深熔寬及焊透情況見下表2-2。

通過比較以上三組工藝可看出只有采用前絲功率大，后絲功率小和前后絲功率一樣大的時侯，焊縫被焊透。第二組焊縫的熔深和熔寬較第一組的都大些，而且從焊縫外觀來看，第二組較第一組均勻些。因此采用Q大H小是最佳的功率配比。第三組未焊透的原因可能與焊絲角度有關(guān)系。雙絲電弧氣體保護焊兩焊絲之間的夾角直接影響到熔滴過渡、電弧燃燒穩(wěn)定性和焊縫成形。因此，確定焊絲夾角的大小十分重要。通過第四組的熔深小而且未焊透，可以看出該設(shè)備的焊絲角度不易試用前絲功率小后絲功率大的工藝。

焊槍是集氣、電、絲于一體，是雙絲間接電弧氣體保護焊的一個關(guān)鍵部分，其結(jié)構(gòu)形狀與幾何尺寸不僅關(guān)系到焊槍的使用性能而且關(guān)系到雙絲電弧氣體保護焊的電弧穩(wěn)定性、氣體保護效果和焊接質(zhì)量等。

對焊絲夾角分別為200、300、450和600進行實驗。在每個角度分別做電壓為29V、30V、3lV和32V的焊接試驗。實時采取電弧穩(wěn)定燃燒時對應(yīng)的電流值，測出其最大最小值之差，得到電流波動值，并計算出其波動值相對于電流均方根值的百分比，得到其電流在不同角度時的波動情況。

可以看出，在焊絲夾角為300-500時，其焊接時電流波動范圍較小，焊接工藝穩(wěn)定，而這時電弧的挺度也比較好，比較適宜進行焊接。母材、焊縫及熱影響區(qū)三個區(qū)域界限較為明顯。第一組試樣和第三組試樣的熱影響區(qū)均有裂紋和氣孔產(chǎn)生。而第二組無裂紋產(chǎn)生，而且焊縫區(qū)枝狀組織比較細小。

在焊接電壓及熱效應(yīng)系數(shù)一定的條件下，焊接熱輸入的大小由焊接電流和焊接速度決定。只有在合適的焊接電流與焊接速度相匹配時，在確保焊縫熔透的條件下，焊接時的熱輸入才較小。焊接電流太小或太大，都會導(dǎo)致焊接熱輸入大而使熱影響區(qū)變寬，進而影響焊縫組織的力學性能及焊接缺陷等問題。

因此，可以得出結(jié)論，采用第二組前絲實際輸出功率占單絲額定功率的85%，后絲實際輸出功率占單絲額定功率的50%時，可以得到較好的焊縫組織。

3 結(jié)論

前絲實際輸出功率占單絲額定功率的85%，后絲實際輸出功率占單絲額定功率的50%，焊接速度為160cm/min，可以得到較好的性能。當焊接速度增大時，熔深、熔寬均減小。但在實際焊接過程中，為了保證焊透，需要提高焊接速度，同時必須增大焊接電流及電壓。但電流過大、焊速過高時又易引起咬邊等缺陷。無論前后絲采用怎樣的焊絲匹配，6005A鋁合金焊縫在人工時效的過程中，均有強化相Mg2Si析出，提高了鋁合金的強度。

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