專利名稱：一種采用在鋼表面預(yù)置a1涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁-鋼焊接的方法。
背景技術(shù)：
鋁與鋼的連接在工業(yè)領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用需求，然而這兩種材料的連 接具有很大的難度。現(xiàn)在鋁與鋼連接的方法主要有壓力焊、真空釬焊和熔焊三 大類壓力焊只適用于板材大面積對接，適用范圍有限；真空釬焊對設(shè)備需求 高，效率低；熔焊憑借其設(shè)備簡單，生產(chǎn)效率高和質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點成為工業(yè)領(lǐng) 域的首選方法之一。
利用MIG(熔化極惰性氣體保護(hù)焊)焊接設(shè)備實現(xiàn)鋁與鋼的直接熔焊比較 困難，這主要是由于熔化的鋁對鋼的潤濕性不好，為此目前經(jīng)常采用在鋼表面 鍍Zn，利用Zn的作用實現(xiàn)鋁與鋼的連接，然而采用Zn作為涂層時，Zn在焊 接過程中容易發(fā)生汽化，導(dǎo)致接頭氣孔較多，降低了接頭的連接質(zhì)量，阻礙了 鋁-鋼焊接技術(shù)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有鋁-鋼焊接中鋁對鋼表面潤濕不好，接頭氣 孔較多，接頭的連接質(zhì)量差的問題，而提供一種采用在鋼表面鍍Al涂層實現(xiàn) 鋁-鋼焊接的方法。
采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的方法按以下步驟實現(xiàn) 一、采 用熱浸鍍鋁法在鋼板或鋼管待焊接部位表面預(yù)置Al涂層，得到鍍Al鋼板或鋼 管；二、用丙酮對鋁板或鋁管、鍍A1鋼板或鋼管的待焊接部位進(jìn)行表面清理， 然后將待焊接部位搭接或套接在一起，采用MIG焊機(jī)進(jìn)行焊接，保護(hù)氣氛為 氬氣或氦氣，焊接過程中焊絲送進(jìn)位置在鋁板或鋁管待焊部位外表面，且焊絲 與鋁板或鋁管邊緣的距離《3mm，焊接過程中保持鋁板或鋁管焊接部分為液 態(tài)，鍍A1鋼板或鋼管為固態(tài)，待接頭冷卻后即完成鋁-鋼的焊接；其中步驟一 中Al涂層的厚度為10 300拜，Al涂層比搭接接觸面或套接接觸面寬l 2mm;步驟二中鋁板為純鋁板或鋁合金板，鋁管為純鋁管或鋁合金管；步驟二 中搭接是將鋁板與鍍Al鋼板按照鍍Al鋼板在下鋁板在上的方式搭接，搭接接 觸面寬度為8 20mm;步驟二中套接是將鋁管與鍍Al鋼管按照鋁管在外側(cè)鍍 Al鋼管在內(nèi)側(cè)的方式套接，套接接觸面寬度為8 20mm;步驟二中焊絲為Al-Si焊絲。
本發(fā)明中采用Al作為鋼板或鋼管表面的涂層，改善了熔化的鋁對鋼的界 面潤濕性，界面化合物生成量少，焊縫的成形好，無夾渣咬邊現(xiàn)象，接頭無氣 孔，提高了接頭的連接質(zhì)量。


圖1為具體實施方式
五中鋁-鋼焊接^搭接操作示意圖，其中1為鋁板，2 為鋼板，3為A1涂層。圖2為具體實施方式
五中鋁-鋼焊接后接頭的外觀圖。 圖3為具體實施方式
七中鋁-鋼焊接的套接操作示意圖，其中1為鋁管，2為鋼 管，3為A1涂層。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的 方法按以下步驟實現(xiàn) 一、采用熱浸鍍鋁法在鋼板或鋼管待焊接部位表面預(yù)置 Al涂層，得到鍍Al鋼板或鋼管；二、用丙酮對鋁板或鋁管、鍍Al鋼板或鋼 管的待焊接部位進(jìn)行表面清理，然后將待焊接部位搭接或套接在一起，采用 MIG焊機(jī)進(jìn)行焊接，保護(hù)氣氛為氬氣或氦氣，焊接過程中焊絲送進(jìn)位置在鋁 板或鋁管待焊部位外表面，且焊絲與鋁板或鋁管邊緣的距離《3mm，焊接過程 中保持鋁板或鋁管焊接部分為液態(tài)，鍍A1鋼板或鋼管為固態(tài)，待接頭冷卻后 即完成鋁-鋼的焊接；其中步驟一中Al涂層的厚度為10 300pm， Al涂層比 搭接接觸面或套接接觸面寬1 2mm;步驟二中鋁板為純鋁板或鋁合金板，鋁 管為純鋁管或鋁合金管；步驟二中搭接是將鋁板與鍍Al鋼板按照鍍Al鋼板在 下鋁板在上的方式搭接，搭接接觸面寬度為8 20mm;步驟二中套接是將鋁 管與鍍Al鋼管按照鋁管在外側(cè)鍍Al鋼管在內(nèi)側(cè)的方式套接，套接接觸面寬度 為8 20mm;步驟二中焊絲為Al-Si焊絲。
本實施方式步驟一中鋼板或鋼管為現(xiàn)有各種型號的鋼板或鋼管。本實施方式步驟二中鋁板或鋁管為鋁合金時，可采用現(xiàn)有各種型號的鋁合金。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中Al涂 層的厚度為50^im。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中Al涂 層的厚度為200^m。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中步驟一 中Al涂層的厚度為IOO拜。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五本實施方式采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的 方法按以下步驟實現(xiàn) 一、采用熱浸鍍鋁法在鋼板待焊接部位表面預(yù)置Al涂 層，得到鍍A1鋼板；二、用丙酮對鋁板和鍍A1鋼板的待焊接部位進(jìn)行表面清
理，然后將待焊接部位搭接在一起，采用MIG焊機(jī)進(jìn)行焊接，保護(hù)氣氛為氬
氣，焊接過程中焊絲送進(jìn)位置在鋁板待焊部位外表面，且焊絲與鋁板邊緣的距
離為lmm，焊接過程中保持鋁板焊接部分為液態(tài)，鍍A1鋼板為固態(tài)，待接頭 冷卻后即完成鋁-鋼的焊接；其中步驟一中Al涂層的厚度為50nm， Al涂層比 搭接接觸面寬為2mm;步驟二中鋁板為鋁合金板；步驟二中搭接是將鋁板與 鍍Al鋼板按照鍍Al鋼板在下鋁板在上的方式搭接，搭接接觸面寬度為10mm; 步驟二中焊絲牌號為Al-Si5。
本實施方式中鋁合金板的型號為6061，鋼板的型號為1Crl8Ni9Ti。
本實施方式中鋁-鋼焊接的搭接如圖1所示，鋁板與鍍Al鋼板按照鍍Al 鋼板在下鋁板在上的方式搭接。
本實施方式中鋁-鋼焊接的接頭外觀如圖2所示，焊縫的成形好，無夾渣 咬邊現(xiàn)象，接頭無氣孔，接頭的連接質(zhì)量好。
具體實施方式
六本實施方式采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的 方法按以下步驟實現(xiàn) 一、采用熱浸鍍銷法在鋼板待焊接部位表面預(yù)置Al涂 層，得到鍍Al鋼板;二、用丙酮對鋁板和鍍Al鋼板的待焊接部位進(jìn)行表面清 理，然后將待焊接部位搭接在一起，采用MIG焊機(jī)進(jìn)行焊接，保護(hù)氣氛為氬 氣，焊接過程中焊絲送進(jìn)位置在鋁板待焊部位外表面，且焊絲與鋁板邊緣的距離為2mm，焊接過程中保持鋁板焊接部分為液態(tài)，鍍A1鋼板為固態(tài)，待接頭 冷卻后即完成鋁-鋼的焊接；其中步驟一中Al涂層的厚度為100nm， Al涂層 比搭接接觸面寬為2mm;步驟二中鋁板為鋁合金板；步驟二中搭接是將鋁板 與鍍Al鋼板按照鍍Al鋼板在下鋁板在上的方式搭接，搭接接觸面寬度為 15mm;步驟二中焊絲牌號為Al-Si5。'
本實施方式中鋁合金板的型號為6061，鋼板的型號為1Crl8Ni9Ti。
本實施方式中鋁-鋼焊接的焊縫的成形好，無夾渣咬邊現(xiàn)象，接頭無氣孔， 接頭的連接質(zhì)量好。
具體實施方式
七本實施方式采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的 方法按以下步驟實現(xiàn) 一、采用熱浸鍍鋁法在鋼管待焊接部位表面預(yù)置Al涂 層，得到鍍A1鋼管；二、用丙酮對鋁管和鍍A1鋼管的待焊接部位進(jìn)行表面清 理，然后將待焊接部位套接在一起，采用MIG焊機(jī)進(jìn)行焊接，保護(hù)氣氛為氦 氣，焊接過程中焊絲送進(jìn)位置在鋁管待焊部位外表面，且悍絲與鋁板邊緣的距 離為2mm，焊接過程中保持鋁管焊接部分為液態(tài)，鍍A1鋼管為固態(tài)，待接頭 冷卻后即完成鋁-鋼的焊接；其中步驟一中Al涂層的厚度為50pm， Al涂層的 比套接接觸面寬為lmm;步驟二中鋁管為鋁合金管；步驟二中套接是將鋁管 與鍍Al鋼管按照鋁管在外側(cè)鍍Al鋼管在內(nèi)側(cè)的方式套接，套接接觸面寬度為 10mm;步驟二中焊絲牌號為Al-Si5。
本實施方式中鋁合金管的型號為6061,鋼管的型號為1Crl8Ni9Ti。
本實施方式中鋁-鋼焊接的套接如圖3所示，鋁管與鋼管按照鋁管在外側(cè) 鋼管在內(nèi)側(cè)的方式套接。
本實施方式中鋁-鋼焊接的焊縫的成形好，無夾渣咬邊現(xiàn)象，接頭無氣孔， 接頭的連接質(zhì)量好。
具體實施方式
八本實施方式采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的 方法按以下步驟實現(xiàn) 一、采用熱浸鍍鋁法在鋼管待焊接部位表面預(yù)置Al涂 層，得到鍍A1鋼管；二、用丙酮對鋁管和鍍A1鋼管的待焊接部位進(jìn)行表面清 理，然后將待悍接部位套接在一起，采用MIG焊機(jī)進(jìn)行焊接，保護(hù)氣氛為氦 氣，焊接過程中焊絲送進(jìn)位置在鋁管待焊部位外表面，且焊絲與鋁板邊緣的距離為3mm，焯接過程中保持鋁管焊接部分為液態(tài)，鍍A1鋼管為固態(tài)，待接頭 冷卻后即完成鋁-鋼的焊接；其中步驟一中Al涂層的厚度為lOOnm， Al涂層 的比套接接觸面寬為lmm;步驟二中鋁管為鋁合金管；步驟二中套接是將鋁 管與鍍Al鋼管按照鋁管在外側(cè)鍍Al鋼管在內(nèi)側(cè)的方式套接，套接接觸面寬度 為15mm;步驟二中焊絲牌號為Al-Si5。
本實施方式中鋁合金管的型號為6061,鋼管的型號為1Crl8Ni9Ti。 本實施方式中鋁-鋼焊接的焊縫的成形好，無夾渣咬邊現(xiàn)象，接頭無氣孔， 接頭的連接質(zhì)量好。
權(quán)利要求
1、一種采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的方法，其特征在于采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的方法按以下步驟實現(xiàn)一、采用熱浸鍍鋁法在鋼板或鋼管待焊接部位表面預(yù)置Al涂層，得到鍍Al鋼板或鋼管；二、用丙酮對鋁板或鋁管、鍍Al鋼板或鋼管的待焊接部位進(jìn)行表面清理，然后將待焊接部位搭接或套接在一起，采用MIG焊機(jī)進(jìn)行焊接，保護(hù)氣氛為氬氣或氦氣，焊接過程中焊絲送進(jìn)位置在鋁板或鋁管待焊部位外表面，且焊絲與鋁板或鋁管邊緣的距離≤3mm，焊接過程中保持鋁板或鋁管焊接部分為液態(tài)，鍍Al鋼板或鋼管為固態(tài)，待接頭冷卻后即完成鋁-鋼的焊接；其中步驟一中Al涂層的厚度為10～300μm，Al涂層比搭接接觸面或套接接觸面寬1～2mm步驟二中鋁板為純鋁板或鋁合金板，鋁管為純鋁管或鋁合金管；步驟二中搭接是將鋁板與鍍Al鋼板按照鍍Al鋼板在下鋁板在上的方式搭接，搭接接觸面寬度為8～20mm；步驟二中套接是將鋁管與鍍Al鋼管按照鋁管在外側(cè)鍍Al鋼管在內(nèi)側(cè)的方式套接，套接接觸面寬度為8～20mm；步驟二中焊絲為Al-Si焊絲。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接 的方法，其特征在于步驟一中Al涂層的厚度為50^im。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接 的方法，其特征在于步驟一中Al涂層的厚度為200mhi。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接 的方法，其特征在于步驟一中Al涂層的厚度為IOOmhi。
全文摘要
一種采用在鋼表面預(yù)置Al涂層實現(xiàn)鋁-鋼焊接的方法，它涉及一種鋁-鋼焊接的方法。它解決了現(xiàn)有鋁對鋼表面潤濕不好，接頭氣孔較多，接頭的連接質(zhì)量差的問題。方法一、采用熱浸鍍鋁法在鋼板或鋼管待焊接部位表面預(yù)置Al涂層，得到Al鋼板或鋼管；二、用丙酮對鋁板或鋁管、鍍Al鋼板或鋼管的待焊接部位進(jìn)行表面清理，然后將待焊接部位搭接或套接在一起，采用MIG焊機(jī)進(jìn)行焊接，即完成鋁-鋼的焊接。本發(fā)明采用Al作為鋼板或鋼管表面的涂層，改善了熔化的鋁對鋼的界面潤濕性，界面化合物生成量少，焊縫的成形好，無夾渣咬邊現(xiàn)象，接頭無氣孔，提高了接頭的連接質(zhì)量。
文檔編號B23K9/173GK101579777SQ200910072270
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者鵬 何, 馮吉才, 張麗霞, 健 曹, 李卓然, 軍 王 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)