專利名稱：一種消除鋁鑄件補焊氣孔缺陷的方法
技術領域：
本發明涉及焊接領域，特別提供了一種消除鋁鑄件補焊氣孔缺陷的方法。
背景技術：
鋁鑄件在鑄造過程中產生如縮松、氣孔等鑄造缺陷時，通常需要焊接修復。由于一些大型或復雜鑄件結構上的限制，或者由于鑄造過程中誤操作，將導致鑄件基體整體或局部氣體(氫氣)含量較高。該類鑄件補焊時，沿原基體坡口弧面處常產生密集線性氣孔，導致該類鑄件補焊報廢率極高，尤其是吸氣傾向大的鋁硅合金鑄件。
鋁鑄件補焊一般采用鎢極氬弧焊和熔化極氣體保護焊。對于這種補焊密集線性氣孔，多從坡口表面處理，焊絲純凈度及表面質量控制等方面入手。然而，由于產生該缺陷的根本原因是如前述鑄件基體含氣量高，因此相關研究收效甚微，現無有效技術解決該問題。
鋁結構件采用氣焊時具有一定的精煉作用，有消除或減少焊接氣孔缺陷作用。但由于氣焊熱量不集中，焊鋁合金時易產生熱裂缺陷，而且焊區力學性能也不理想，因此目前無論是結構件還是鑄件補焊，均已較少采用。采用氣焊焊劑補焊鋁鑄件也未見報道。
氬弧焊由于熱量集中等優點，是高質焊接的代表，已成為有色金屬、不銹鋼、超高強度鋼等合金主要的焊接方法。但是常規的氬弧焊單道焊熔
3深有限(約3mm)，厚板焊接時需開坡口進行多層多道焊，焊接過程繁瑣、成本高、效率低下，明顯限制了該工藝方法的應用范圍。因此，自60年代起烏克蘭的巴頓焊接研究所首創的一種目的在于增加氬弧焊焊縫熔深的焊劑產品，對此研究成為熱點，已有美國、日本、英國、蘇聯等進行了大量研究，開發了以氟化物和氯化物為主的鉤極氬弧焊焊劑涂層系列，并取得了相當不錯的成果。但這些研究成果和相關專利技術旨在提高鎢極氬弧的熔深，從而降低成本，提高焊接質量。所采用焊劑起不到精煉作用，不能用于鑄件補焊來達到消除或者減少焊區氣孔缺陷的目的。

發明內容
本發明的目的是提供一種消除鋁鑄件補焊氣孔缺陷的方法。本發明是針對前述鋁鑄件補焊線性氣孔問題，結合氣焊方法、鎢極氬弧焊劑的相關研究成果，并參考鋁合金熔體精煉相關理論和精煉劑研究成果，開發了一種新型鎢極氬弧焊劑，形成了一種可消除或減少前述鋁鑄件補焊密集線性氣孔的方法。
本發明提供了一種消除鋁鑄件補焊氣孔缺陷的方法，其特征在于所述的消除鋁鑄件補焊氣孔缺陷的方法是采用了特種鎢極氬弧焊劑的鎢極氬弧焊，工藝參數為焊接電流110-380A，預熱溫度60-160°C，焊接速度
7-25m/h，鉤極直徑03.2-8.Omm，焊絲直徑1.6-6.0mm，氬氣流量14-110L/min;
具體操作工藝根據鑄件原始缺陷合理開設坡口，保證四壁光亮，無毛刺、油污、污垢；焊前采用丙酮將焊區清洗干凈，并根據鑄件形狀、壁厚等條件進行預熱；將焊絲洗刷干凈；將事先用水調好的糊狀焊劑均勻地涂覆于坡口表面，或用焊絲一端煨熱后沾取適量干焊劑立即實施焊接；焊后立即用熱水將焊區表面熔劑殘渣清洗干凈；對于多層焊，每層之間先清理干凈熔劑，再進行下層施焊。
所述的特種鎢極氬弧焊劑由KC1、 NaCl、 Na3AlF6組成，為白色粉末狀。原理分析熔劑中所含物質在焊接高溫過程中，能與A1發生反應或者自揮發，生成Cl2氣或者鹵化物氣泡。同時，采用熔劑后可減少熔化金屬的表面張力和粘度。因此，所生成的氣泡可較為容易地將原基體中逸出的氫氣帶出補焊區，而不再殘留于補焊區域形成氣孔缺陷。這些熔劑組成物所產生的熔渣熔點低，密度小，極易浮于熔池表面。在熔渣上浮過程中也可以吸附一部分氣泡。
該補焊工藝技術可消除或者有效減少補焊區氣孔缺陷。本實用新型的優點采用氣焊方法雖可起到精煉除氣作用，但由于氣焊的熱量不集中等缺點，采用其補焊鋁合金鑄件，焊后易產生熱裂、未熔合等缺陷，更嚴重的是，補焊區域力學性能大大降低。采用鎢極氬弧，其焊劑不具備精煉除氣作用。采用該焊劑，配合所述的成套鎢極氬弧焊工藝，既消除了所述的氣孔缺陷，又保證了鑄件其他方面的質量，解決了鋁鑄件補焊的一大難題。


下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明圖l為未使用本發明方法的焊接探傷圖；圖2為使用本發明方法的焊接探傷圖。
具體實施例方式
實施例1
某鋁合金艙體鑄件，材質為ZL114A，補焊處壁厚17mm，坡口尺寸40X30X10mm。首先采用正常氬弧焊，未用焊劑，X光探傷顯示沿原基體坡口弧面處存在大片密集線性氣孔。返修采用該發明工藝，具體操作在原補焊區域重新開設坡口，將線形氣孔缺陷清除干凈，坡口四壁表面光亮、顯金屬光澤、無毛刺，坡口尺寸45X35X12ram，用丙酮將坡口清洗干凈，無污垢、油污，將鑄件補焊處局部加熱，保持在60-8(TC,采用的焊絲直徑為01.6mm，加熱焊絲端頭，沾取干燥的焊劑，實施補焊，焊接電流110-160A，焊接速度20-25m/h,鴇極直徑^3.2mm，氬氣流量14-20L/min，分三層補焊完成。焊后經探傷，補焊區域無線性氣孔存在。
實施例2
某鋁合金殼體鑄件，材質為ZL205A，補焊處壁厚40mm，坡口尺寸65X45X25mm。同實施例一，首先采用正常氬弧焊，未用焊劑，X光探傷顯示沿原基體坡口弧面處存在大片密集線性氣孔。返修采用該發明工藝，具體操作在原補焊區域重新開設坡口，將線形氣孔缺陷清除干凈，坡口四壁表面光亮、顯金屬光澤、無毛刺，坡口尺寸70X48X28mm，用丙酮將坡口清洗千凈，無污垢、油污，將鑄件補焊處局部加熱，保持在90-110'C，采用的焊絲直徑為^3ram，加熱焊絲端頭，沾取干燥的焊劑，實施補焊,焊接電流200-250A，焊接速度15-18m/h，鎢極直徑^4.8mm，氬氣流量24-28L/min，分三層補焊完成。焊后經探傷，補焊區域無線性氣孔存在。
6實施例3
某鋁合金殼體鑄件，材質為ZL114A，補焊處壁厚60mm，坡口尺寸55X35X32mm。同實施例一，首先采用正常氬弧焊，未用焊劑，X光探傷顯示沿原基體坡口弧面處存在大片密集線性氣孔。返修采用該發明工藝，具體操作在原補焊區域重新開設坡口，將線形氣孔缺陷清除干凈，坡口四壁表面光亮、顯金屬光澤、無毛刺，坡口尺寸60X42X34mm，用丙酮將坡口清洗干凈，無污垢、油污，將鑄件補焊處局部加熱，保持在120-140。C，采用的焊絲直徑為04mm，加熱焊絲端頭，沾取干燥的焊劑，實施補焊，焊接電流270-320A，焊接速度12-15m/h，鎢極直徑04.8mm，氬氣流量80-90L/min，分三層補焊完成。焊后經探傷，補焊區域無線性氣孔存在。
實施例4
某鋁合金箱體鑄件，材質為ZL114A，補焊處壁厚80mm，坡口尺寸70X55X41mm。同實施例一，首先采用正常氬弧焊，未用焊劑，X光探傷顯示沿原基體坡口弧面處存在大片密集線性氣孔。返修采用該發明工藝，具體操作在原補焊區域重新開設坡口，將線形氣孔缺陷清除干凈，坡口四壁表面光亮、顯金屬光澤、無毛刺，坡口尺寸74X57X44ram，用丙酮將坡口清洗干凈，無污垢、油污，將鑄件補焊處局部加熱，保持在130-150°C，采用的焊絲直徑為04ram，加熱焊絲端頭，沾取干燥的焊劑，實施補焊，焊接電流270-320A，焊接速度12-15m/h，鎢極直徑^6.4mm，氬氣流量100-110L/min，分四層補焊完成。焊后經探傷，補焊區域無線性氣孔存在。
實施例5某鋁合金錐型鑄件，材質為ZL205A，補焊處壁厚90mm，坡口尺寸 102X67X52mm。同實施例一，首先采用正常氬弧焊，未用焊劑，X光探傷 顯示沿原基體坡口弧面處存在大片密集線性氣孔。返修采用該發明工藝， 具體操作在原補焊區域重新開設坡口，將線形氣孔缺陷清除干凈，坡口 四壁表面光亮、顯金屬光澤、無毛刺，坡口尺寸105X71X54mm，用丙酮 將坡口清洗干凈，無污垢、油污，將鑄件補焊處局部加熱，保持在140-160 °C，采用的焊絲直徑為06mm，加熱焊絲端頭，沾取干燥的焊劑，實施補焊， 焊接電流320-380A，焊接速度8-10m/h,鎢極直徑^8.0mm，氬氣流 量80-90L/min，分五層補焊完成。焊后經探傷，補焊區域無線性氣孔存在。
權利要求
1、一種消除鋁鑄件補焊氣孔缺陷的方法，其特征在于所述的消除鋁鑄件補焊氣孔缺陷的方法是采用了特種鎢極氬弧焊劑的鎢極氬弧焊，工藝參數為焊接電流110-380A，預熱溫度60-160℃，焊接速度7-25m/h，鎢極直徑Φ3.2-8.0mm，焊絲直徑1.6-6.0mm，氬氣流量14-110L/min；具體操作工藝根據鑄件原始缺陷合理開設坡口，保證四壁光亮，無毛刺、油污、污垢；焊前采用丙酮將焊區清洗干凈，并根據鑄件形狀、壁厚等條件進行預熱；將焊絲洗刷干凈；將事先用水調好的糊狀焊劑均勻地涂覆于坡口表面，或用焊絲一端煨熱后沾取適量干焊劑立即實施焊接；焊后立即用熱水將焊區表面熔劑殘渣清洗干凈；對于多層焊，每層之間先清理干凈熔劑，再進行下層施焊。
2、 按照權利要求1所述的消除鋁鑄件補焊氣孔缺陷的方法，其特征在 于所述的特種鎢極氬弧焊劑由KCl、NaCl、Na3AlF6組成，為白色粉末狀。
全文摘要
一種消除鋁鑄件補焊氣孔缺陷的方法，采用了特種鎢極氬弧焊劑的鎢極氬弧焊，工藝參數為焊接電流110-380A，預熱溫度60-160℃，焊接速度7-25m/h，鎢極直徑Φ3.2-8.0mm，焊絲直徑1.6-6.0mm，氬氣流量14-110L/min；開設坡口，將焊區清洗干凈，進行預熱；將焊絲洗刷干凈；將焊劑涂覆于坡口表面，或用焊絲一端煨熱后沾取適量干焊劑立即實施焊接；焊后立即用熱水將焊區表面熔劑殘渣清洗干凈。本發明的優點采用鎢極氬弧，采用該焊劑，配合所述的成套鎢極氬弧焊工藝，既消除了所述的氣孔缺陷，解決了鋁鑄件補焊的一大難題。該補焊工藝技術可消除或者有效減少補焊區氣孔缺陷。
文檔編號B23K35/36GK101497146SQ200810010270
公開日2009年8月5日 申請日期2008年1月29日 優先權日2008年1月29日
發明者馮志軍, 孫丁益, 宋國金, 郭祥軍 申請人:沈陽鑄造研究所