[发明专利]一种焊接装置及其应用

说明书

本发明提供了一种焊接装置及其应用，该技术方案首先基于双弧焊接技术设计了一种适用于AZ31B镁合金薄板的焊接装置。该装置由MIG焊枪和水冷TIG焊枪以特定倾角相对固定，同时限定了焊枪的供电模式以及焊枪末端、焊丝末端、板材的相互位置关系。在此基础上，本发明设计了一套用于AZ31B镁合金薄板的焊接方法，该方法先对待焊接位置涂覆不超过7.64mg/cm²的SiC，再以特定的电压、电流、速度执行焊接。由于硅能提高镁合金的抗蠕变性和高温流动性，而且硅和基体镁所生成的Mg₂Si主要分布在晶界处，具有钉扎作用，能有效阻止晶粒长大，因此该焊接方法能有效改善焊缝质量，不仅杜绝了塌陷、烧穿、咬边、气孔、裂纹等缺陷，而且焊缝的显微硬度、抗拉强度得到显著提升。

技术领域

本发明涉及镁合金焊接技术领域，具体涉及一种焊接装置及其应用。

背景技术

镁合金是以镁为基础加入其他元素构成的合金材料，具有密度小、强度高、 弹性模量大、散热好、消震性好等技术优势，目前已广泛应用于包括通信、汽车 等行业在内的诸多领域。镁合金的可靠连接是实现其广泛应用的一项技术前提， 而焊接以其操作的便捷性、连接的可靠性成为了镁合金连接的一种重要选择，然 而，受限于镁合金自身理化性能以及目前的焊接工艺水平，其焊接接头会出现诸 如气孔、粗晶、下榻、氧化等缺陷，因此，目前的焊接工艺水平极大影响了镁合 金的应用。

双弧焊接技术是近年来发展出的一种新型焊接工艺，通过两种电弧的复合来 实现高速高质量的焊接。TIG(钨极惰性气体保护焊)与MIG(熔化极惰性气 体保护电弧焊)两种焊接工艺是焊接领域最普遍最廉价的焊接方法。这两种电弧 复合具有焊接速度快，成型质量高，热输入小，焊缝深宽比较小，价格低廉，因 此有望改善镁合金薄板在常规焊接方法中所存在的焊缝缺陷。然而，具体到 AZ31B型镁合金的实际焊接中发现，常规的TIG-MIG方法所得焊缝质量较差， 显微硬度、抗拉强度等指标不理想。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种焊接装置及其应用，以解决 现有技术中常规焊接方法用于AZ31B镁合金薄板连接时，焊缝位置易发生塌陷、 烧穿、咬边、气孔、裂纹等缺陷的技术问题。

本发明要解决的另一技术问题是TIG-MIG双弧焊工艺用于AZ31B镁合金薄 板焊接时焊缝质量较差，显微硬度、抗拉强度等指标不理想。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种焊接装置，包括一竖直向下的MIG焊枪，一与所述MIG焊枪呈43°夹 角的TIG焊枪，所述MIG焊枪的下端为保护嘴，所述保护嘴下端连接有焊丝， 待焊接的AZ31B镁合金薄板位于所述MIG焊枪的下方，所述保护嘴下端到待焊 接的AZ31B镁合金薄板的竖直距离为18mm，所述焊丝下端到待焊接的AZ31B 镁合金薄板的竖直距离为5mm，所述TIG焊枪的下端为钨极，所述钨极下端到 待焊接的AZ31B镁合金薄板的竖直距离为5mm，所述焊丝下端到钨极下端的距 离为2mm；所述MIG焊枪由一恒压电源供电，在该供电电路上、MIG焊枪的两 端并联有一旁路，所述旁路上串联有所述MIG焊枪和一恒流电源；MIG焊枪与 TIG焊枪固定连接在一小车上，所述小车位于一导轨上，所述小车由一步进电机 驱动。

作为优选，所述TIG焊枪为水冷焊枪，所述水冷焊枪由焊枪本体、进水管、 水泵、出水管组成，其中进水管与出水管连接构成水流通管路，水泵串联在所述 水流通管路上，所述水流通管路流经焊枪本体。

作为优选，所述TIG焊枪的钨极直径为3.2mm，所述TIG焊枪的保护气流 量是20L/min。

作为优选，所述待焊接的AZ31B镁合金薄板为矩形，其长、宽、厚分别为 165mm、50mm及2.3mm。

作为优选，所述焊丝的直径为1.2mm。

作为优选，还包括焊机送丝机，所述焊丝由所述焊丝送丝机输送。