6061 - T6母材常用的焊接工藝有以下幾種:
攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊是一種固相焊接方法,由英國焊接研究所于1991年發(fā)明,具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、無污染等特點,廣泛應用于鋁合金,尤其是2系、6系及7系鋁合金的焊接。
工藝優(yōu)勢:缺陷少、接頭強度系數(shù)高、自動化程度高,特別適合于鋁合金的焊接。
工藝參數(shù):不同厚度的6061 - T6鋁合金適用的工藝參數(shù)不同。如0.8mm厚的材料,在焊接速度為300mm/min、轉(zhuǎn)速14000 - 24000r/min時,可獲得力學性能優(yōu)越的焊接接頭,抗拉強度均可達母材的70%以上;6mm厚板材,在主軸轉(zhuǎn)速為800r/min、焊接速度為150mm/min工藝參數(shù)下,焊接接頭能得到較大抗拉強度值,達到母材抗拉強度(315MPa)的70%。
微觀組織:微攪拌摩擦焊縫微觀組織的熱影響區(qū)與傳統(tǒng)攪拌摩擦焊相比,僅部分晶粒發(fā)生長大,仍有部分晶粒與基體保持一致無明顯變化;當選用合適焊接參數(shù)時,可獲得無缺陷的焊縫,焊接接頭各區(qū)域組織過渡均勻,焊核區(qū)組織為細小的等軸狀晶粒。
激光填絲焊
工藝優(yōu)勢:通過增大激光功率可以有效增加熱輸入量,使焊道逐漸寬化,焊縫熔深增加。
工藝效果:焊縫中心區(qū)和熱影響區(qū)的析出相均為Mg?Si。焊縫中心區(qū)由于細小等軸晶和析出相的雙重作用,硬度遠高于母材區(qū)與熱影響區(qū)。接頭的抗拉強度隨激光功率的增大而升高,如激光功率由2.0kW升高至2.8kW,抗拉強度升高約39% 。
脈沖弧焊(以CMT弧焊為例)
工藝背景:MIG/MAG焊是目前應用廣泛且經(jīng)濟的連接工藝,但熱輸入較大,尺寸精度較難控制,焊接接頭強度損失較大。CMT(Cold Metal Transfer)冷金屬過渡弧焊是在此基礎上開發(fā)出來的。
工藝優(yōu)勢:在電弧產(chǎn)生的過程中,焊絲向熔池中運動,當焊絲伸及熔池時,電弧熄滅,焊絲回抽來促進融滴分離。焊絲回抽運動可達90次/s,飛濺少,熱輸入量低,可實現(xiàn)薄板焊接。
手工電弧焊(SMAW)、鎢極氬弧焊(GTAW)、等離子弧焊(PAW)、藥芯焊絲(FCW)、埋弧焊(SAW)
焊接材料:焊接時建議使用2507/P100金屬焊接,因為它會產(chǎn)生適當?shù)碾p面焊接結(jié)構(gòu)。
工藝要點:預熱一般不是必要的,除非想阻止冷金屬的濃縮。中間焊接溫度不應超過300°F,否則焊接的完整性會受到不利影響。應屏蔽根部,用氬氣或90%的N? / 10%的H?的吹掃氣體以獲得最大的耐腐蝕性,后者提供了更好的耐腐蝕性。如果焊接只能在一個表面進行且焊后無法清洗,建議采用GTAW進行根部焊接。手工電弧焊或GTAW熱輸入應為5 - 38千焦/英寸,SAW熱輸入約50kJ/英寸 。