6mm中厚板5083高强铝合金双面双弧焊接工艺方法研究(3)

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图3 双面双弧TIG焊接示意图

对于铝合金焊接参数的影响，哈尔滨工业大学董红刚等人对铝合金交流脉冲双面弧焊工艺进行深入的研究。在试验过程中发现, 峰值电流和基值电流大小之间的匹配将影响到焊接熔池液态金属量的多少及焊缝的宽窄。其研究还发现，维弧电流保持在一定值以下，可防止双弧的产生[9]。

对于高强铝合金焊接接头性能分析和质量控制，南京航天附件厂许贵芝介绍了俄罗斯焊接学者关于影响铝合金焊接接头性能的若干因素，研究焊丝的成分、焊接方法和规范、母材的半成品类型对铝合金焊接接头性能的影响[10]。辽宁工程技术大学张勇等人采用TIG焊工艺焊接LD10CS高强铝合金通过金相组织观察拉伸试验和硬度测试研究分析了其焊接接头的组织与性能。结果表明LD10CS高强铝合金TIG 焊接接头由α -Al基体和析出的第二相所构成，其热影响区出现了过时效软化区、软化区的存在使得焊接工件的屈服强度尧抗拉强度降低，但仍保持较好的塑性，接头断裂处为韧窝形式的韧性断裂[11]。合肥工业大学吴圣川等人，探讨了提高高强铝合金焊接接头质量的措施，认为合理选择焊接方法结合对接头进行焊前、焊中或焊后的处理是获得优质焊接接头的关键，最后指出了高强铝合金焊接相关共性问题[12]。

1.3 趋势与展望

铝合金焊接的发展趋势是显而易见的：（1）随着双面双弧焊、复合焊、搅拌摩擦焊、激光束和电子束焊等焊接工艺的成熟，高强铝合金的焊接质量会进一步得到提升。（2）进一步提高机械化，如焊接机器人，数控技术等应用在铝合金焊接中，并逐渐得到推广。（3）继续寻找更有效率的焊接工艺和方法。（4）与计算机技术、数字通讯技术等其它技术相结合，促进焊接技术及设备的飞速发展。

1.4 本课题研究的内容

针对6mm中厚板5083铝合金，使用交流钨极氩弧焊焊接方法，对T型焊接构件进行双面双TIG弧双角接焊的工艺试验的研究。设计T型焊接构件双面双TIG弧双角接焊接方案，构建双TIG弧双角接焊接工艺试验系统，并组合不同的焊接工艺参数进行试验，得到不同工艺参数下相对应的T形焊接接头，并对焊缝外观及焊接接头的金相组织进行深入的分析研究，以此来分析焊缝的焊接质量，实现5083铝合金双面双TIG弧双角接焊接工艺的研究。本课题主要研究内容如下：文献综述

（1）研究制定双面双TIG弧双角接焊接工艺方案，构建双TIG弧双角接焊接工艺试验系统；

（2）制定高强铝合金对接焊接工艺，进行工艺实验，研究双面双TIG弧焊接工艺参数对焊缝成型的影响，并分析造成焊接缺陷的原因，确定合适的焊接工艺；

（3）针对典型T型接头的显微组织进行分析，分析焊接工艺过程对显微组织的影响，确定焊接质量控制因素。

2 双面双TIG弧双角接焊接工艺方案设计与系统构建

2.1 双面双TIG弧双角接焊接工艺设计

双面双TIG弧双角接焊接工艺是一种新型的焊接工艺方法，是为了满足T型接头的双面角接焊接要求而开发研究。因而需要针对该种工艺方法设计具体的实施方案，进行探索性的研究。

双面双TIG弧双角接方法的优点：此焊接方法焊接冶金过程在同一个熔池中进行，热量集中，较小焊接电流就可以提供足够的热输入形成熔池，焊后变形小。并且焊接过程不需要使用填充焊丝，因此不会使合金成分发生很大的改变，提高了焊缝质量而且降低了生产成本。与传统的交流TIG焊相比，双面双弧TIG焊不仅可以简化焊接工艺、节省能量而且其焊缝强度和延展性都高于普通的交流TIG焊。