技术领域
[0001] 本
发明涉及一种冷金属过渡焊接工艺，属于焊接工艺技术领域。
背景技术
[0002]
冷金属过渡焊接技术(cold metal transfer，CMT)是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术。所谓冷金属过渡，指的是数字控制方式下的短
电弧和
焊丝的换向送丝监控。其中的换向送丝系统由前、后两套协同工作的焊丝
输送机构组成，从而使焊丝的输送过程呈间断的送丝。后
送丝机构按照恒定的送丝速度向前送丝，前送丝机构则按照控制系统的指令以70Hz的
频率控制着脉冲式的电焊丝输送。
[0003] 随着社会经济的不断发展，金属材料已经成为生产和生活必不可少的材料之一，再很多行业中，新型金属材料的应用越来越多，但是金属材料自身具有单一性，在与其它金属配合使用时需要焊接操作，但是在与一些特殊的材料焊接处理时不可采用一般的焊接方法，如
铝的
密度较小，
刚度较大，在金属材料中也有比较广泛的应用，尤其是在
汽车行业，铝和
钢的结合可以很好的应用于汽车
车身。
[0004] 铝和钢异种金属材料的焊接需采用冷金属过渡焊接方法，由于它们自身的特殊性，目前的焊接方法中仍存在一些不足，铝在焊接时易产生气泡，焊接后会产生裂纹。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于针对
现有技术的
缺陷和不足，提供一种设计合理、操作方便的冷金属过渡焊接工艺。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述冷金属过渡焊接工艺包含以下步骤：
[0007] 1、试件
表面处理，将焊件表面的油污、
氧化膜等去除，这样可以防止夹渣、气孔等焊接缺陷；将铝置于空气中会被氧化，铝板外层会有一层氧化膜 Al2O3,能够
吸附水分，熔点2000℃左右，焊接过程中都不能使其融化，容易形成气孔和造成
焊缝夹渣。
[0008] 2、在铝板和钢板上打孔；
[0010] 3-1、用钢丝刷刷去铝表面的氧化膜，范围是焊点周围50mm左右，刷到能看到金属光泽；
[0011] 3-2、机械清洗过后，铝母材表面的油污用丙
酮等一些
有机溶剂清洗，[0012] 3-3、对铝母材依次进行
碱洗和
酸洗，碱的浓度为5～10％，溶液
温度为 40～70℃的NaOH溶液，时间一般为6分钟左右，然后取出用流动清水清洗 3分钟左右；铝母材精工碱洗后还要进行酸洗，HNO3溶液浓度为30％，清洗时间在2分钟左右，
温度控制在60℃左右，然后用流动清水冲洗，最后，经过碱洗酸洗的铝板用丙酮和
乙醇擦洗，进一步去除表面油污和水分，吹干待用。
[0013] 4、钢母材表面处理：
[0014] 4-1、将经过剪床加工的钢板用锉刀或
砂轮去除毛边，并用锉刀将工艺空的毛边去除；
[0015] 4-2、用钢丝刷将裸钢板表面的氧化膜去除，然后用丙酮和乙醇清洗，吹干待用；
[0016] 5、焊接：
[0017] 5-1、将铝板和钢板固定在夹具内，上下放置，搭接量为50mm左右，置于上方的板材悬空部分的下面通过垫板来保持平衡；
[0018] 5-2、焊接时，铝焊丝对准搭接范围的正中心，
焊枪于
工件夹
角为90°，采用100％的氩气保护；
[0019] 5-3、固定好焊件后，选择焊接程序，
电流为50～80A，
电压为10～15V，速率为7～12mm/s，同时，送丝速率为4～6m/min。
[0020] 6、焊后处理：
[0021] 6-1焊接完后，打开排
风扇，待焊件冷却一段时间后从夹具中取出；
[0022] 6-2、取出焊件后，焊点周围会有一层
烟尘，用硬毛刷和
脱脂棉拭去烟尘，并用乙醇擦洗烟尘部位，尽量避开焊点部位，最后用
吹风机吹干。
[0023] 作为优选，所述钢材表面在使用丙酮和乙醇清洗后，通过清水清洗后，在表层涂一层丙酮和乙醇，吹干待用。
[0024] 作为优选，所述钢材表面处理完后，进行
镀锌处理，镀锌的厚度为0.02～ 0.08mm。
[0025] 作为优选，所述焊接时，焊丝的端部据上方的待焊板表面之间的距离为 1～2mm。
[0026] 作为优选，所述氩气保护保护的流速为22～30L/min。
[0027] 作为优选，所述焊丝由以下
质量百分数的元素组成：6％～8％的镁， 1％～2％的
硅，0.8％～1.5％的
铁，0.4％～0.6％的
铜，0.2～0.5％的锌钎料，0.1％～0.2％的
钛，0.05％～0.10％的锰，余量为铝。
[0028] 作为优选，所述焊丝是直径为1.6mm的焊丝。
[0029] 作为优选，所述铝板和钢板两侧的垫板为硬质垫板。
[0030] 作为优选，所述焊接时焊缝为三条，分别是搭接部分的中心与两侧边沿。
[0031] 本发明对铝材于钢材作了充分的表面处理，使用丙酮与乙醇涂抹表面，另外可在钢板表面镀锌；焊接时，通过对应的通孔对位并焊接，焊丝中设有铁、铜、锌钎、钛等物料，可有效提高焊缝的
稳定性，且
对焊接过程中所有参数都进行完善，减少了焊接中的飞溅量，提高了焊缝的品质。
附图说明
[0032] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033] 图1是本发明铝板与钢板搭接焊接的示意图；
[0034] 图2是本发明铝板与钢板搭接的俯视图；
[0035] 附图标记说明：
[0036] A-钢板；
[0037] B-铝板；
[0038] C-焊丝；
具体实施方式
[0039] 具体实施方式一：
[0040] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0041] 参看如图1和图2所示，本具体实施方式的冷金属过渡焊接工艺包含以下步骤：
[0042] 1、试件表面处理，将焊件表面的油污、氧化膜等去除，这样可以防止夹渣、气孔等焊接缺陷；将铝置于空气中会被氧化，铝板外层会有一层氧化膜 Al2O3,能够吸附水分，熔点2000℃左右，焊接过程中都不能使其融化，容易形成气孔和造成焊缝夹渣。
[0043] 2、在铝板和钢板上打孔；
[0044] 3、铝母材表面处理：
[0045] 3-1、用钢丝刷刷去铝表面的氧化膜，范围是焊点周围50mm左右，刷到能看到金属光泽；
[0046] 3-2、机械清洗过后，铝母材表面的油污用丙酮等一些
有机溶剂清洗，[0047] 3-3、对铝母材依次进行碱洗和酸洗，碱的浓度为7％左右，溶液温度为50℃的NaOH溶液，时间一般为6分钟左右，然后取出用流动清水清洗3分钟左右；铝母材精工碱洗后还要进行酸洗，HNO3溶液浓度为30％，清洗时间在2分钟左右，温度控制在60℃左右，然后用流动清水冲洗，最后，经过碱洗酸洗的铝板用丙酮和乙醇擦洗，进一步去除表面油污和水分，吹干待用。
[0048] 4、钢母材表面处理：
[0049] 4-1、将经过剪床加工的钢板用锉刀或砂轮去除毛边，并用锉刀将工艺空的毛边去除；
[0050] 4-2、用钢丝刷将裸钢板表面的氧化膜去除，然后用丙酮和乙醇清洗，吹干待用；
[0051] 5、焊接：
[0052] 5-1、将铝板和钢板固定在夹具内，上下放置，搭接量为50mm，置于上方的板材悬空部分的下面通过垫板来保持平衡；
[0053] 5-2、焊接时，铝焊丝对准搭接范围的正中心，焊丝的端部据上方的待焊板表面之间的距离为1～2mm；焊枪于工件夹角为90°，采用100％的氩气保护；所述氩气保护保护的流速为22～30L/min；
[0054] 所述焊丝由以下质量百分数的元素组成：6％的镁，1％的硅，0.1％的铁， 0.5％的铜，0.3％锌钎料，0.1％的钛，0.05％的锰，余量为铝。
[0055] 所述焊丝是直径为1.6mm的焊丝。
[0056] 5-3、固定好焊件后，选择焊接程序，电流为50A，电压为12V，速率为 8mm/s，同时，送丝速率为4m/min。
[0057] 6、焊后处理：
[0058] 6-1焊接完后，打开排风扇，待焊件冷却一段时间后从夹具中取出；
[0059] 6-2、取出焊件后，焊点周围会有一层烟尘，用硬毛刷和脱脂棉拭去烟尘，并用乙醇擦洗烟尘部位，尽量避开焊点部位，最后用吹风机吹干。
[0060] 具体实施方式二：
[0061] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0062] 参看如图1和图2所示，本具体实施方式的冷金属过渡焊接工艺包含以下步骤：
[0063] 1、试件表面处理，将焊件表面的油污、氧化膜等去除，这样可以防止夹渣、气孔等焊接缺陷；将铝置于空气中会被氧化，铝板外层会有一层氧化膜Al2O3,能够吸附水分，熔点2000℃左右，焊接过程中都不能使其融化，容易形成气孔和造成焊缝夹渣。
[0064] 2、在铝板和钢板上打孔；
[0065] 3、铝母材表面处理：
[0066] 3-1、用钢丝刷刷去铝表面的氧化膜，范围是焊点周围51mm，刷到能看到金属光泽；
[0067] 3-2、机械清洗过后，铝母材表面的油污用丙酮等一些有机溶剂清洗，[0068] 3-3、对铝母材依次进行碱洗和酸洗，碱的浓度为8％，溶液温度为60℃的NaOH溶液，时间一般为6分钟左右，然后取出用流动清水清洗3分钟左右；铝母材精工碱洗后还要进行酸洗，HNO3溶液浓度为30％，清洗时间在2分钟左右，温度控制在60℃左右，然后用流动清水冲洗，最后，经过碱洗酸洗的铝板用丙酮和乙醇擦洗，进一步去除表面油污和水分，吹干待用。
[0069] 4、钢母材表面处理：
[0070] 4-1、将经过剪床加工的钢板用锉刀或砂轮去除毛边，并用锉刀将工艺空的毛边去除；
[0071] 4-2、用钢丝刷将裸钢板表面的氧化膜去除，然后用丙酮和乙醇清洗，吹干待用；
[0072] 5、焊接：
[0073] 5-1、将铝板和钢板固定在夹具内，上下放置，搭接量为50mm左右，置于上方的板材悬空部分的下面通过垫板来保持平衡；
[0074] 5-2、焊接时，铝焊丝对准搭接范围的正中心，焊丝的端部据上方的待焊板表面之间的距离为1.5mm；焊枪于工件夹角为90°，采用100％的氩气保护；所述氩气保护保护的流速为26L/min；
[0075] 所述焊丝由以下质量百分数的元素组成：8％的镁，2％的硅，1.5％的铁，0.6％的铜，0.5％锌钎料，0.2％的钛，0.10％的锰，余量为铝。
[0076] 所述焊丝是直径为1.6mm的焊丝。
[0077] 5-3、固定好焊件后，选择焊接程序，电流为80A，电压为15V，速率为 11mm/s，同时，送丝速率为5m/min。
[0078] 6、焊后处理：
[0079] 6-1焊接完后，打开排风扇，待焊件冷却一段时间后从夹具中取出；
[0080] 6-2、取出焊件后，焊点周围会有一层烟尘，用硬毛刷和脱脂棉拭去烟尘，并用乙醇擦洗烟尘部位，尽量避开焊点部位，最后用吹风机吹干。
[0081] 具体实施方式三：
[0082] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0083] 参看如图1和图2所示，本具体实施方式的冷金属过渡焊接工艺包含以下步骤：
[0084] 1、试件表面处理，将焊件表面的油污、氧化膜等去除，这样可以防止夹渣、气孔等焊接缺陷；将铝置于空气中会被氧化，铝板外层会有一层氧化膜 Al2O3,能够吸附水分，熔点2000℃左右，焊接过程中都不能使其融化，容易形成气孔和造成焊缝夹渣。
[0085] 2、在铝板和钢板上打孔；
[0086] 3、铝母材表面处理：
[0087] 3-1、用钢丝刷刷去铝表面的氧化膜，范围是焊点周围49mm，刷到能看到金属光泽；
[0088] 3-2、机械清洗过后，铝母材表面的油污用丙酮等一些有机溶剂清洗，[0089] 3-3、对铝母材依次进行碱洗和酸洗，碱的浓度为6％，溶液温度为65℃的NaOH溶液，时间一般为6分钟左右，然后取出用流动清水清洗3分钟左右；铝母材精工碱洗后还要进行酸洗，HNO3溶液浓度为30％，清洗时间在2分钟左右，温度控制在60℃左右，然后用流动清水冲洗，最后，经过碱洗酸洗的铝板用丙酮和乙醇擦洗，进一步去除表面油污和水分，吹干待用。
[0090] 4、钢母材表面处理：
[0091] 4-1、将经过剪床加工的钢板用锉刀或砂轮去除毛边，并用锉刀将工艺空的毛边去除；
[0092] 4-2、用钢丝刷将裸钢板表面的氧化膜去除，然后用丙酮和乙醇清洗，吹干待用；
[0093] 5、焊接：
[0094] 5-1、将铝板和钢板固定在夹具内，上下放置，搭接量为50mm，置于上方的板材悬空部分的下面通过垫板来保持平衡；
[0095] 5-2、焊接时，铝焊丝对准搭接范围的正中心，焊丝的端部据上方的待焊板表面之间的距离为2mm；焊枪于工件夹角为90°，采用100％的氩气保护；所述氩气保护保护的流速为28L/min；
[0096] 所述焊丝由以下质量百分数的元素组成：7％的镁，1.5％的硅，1％的铁， 0 5％的铜，0.4％锌钎料，0.15％的钛，0.07％的锰，余量为铝。
[0097] 所述焊丝是直径为1.6mm的焊丝。
[0098] 5-3、固定好焊件后，选择焊接程序，电流为50A，电压为10V，速率为 7mm/s，同时，送丝速率为6m/min。
[0099] 6、焊后处理：
[0100] 6-1焊接完后，打开排风扇，待焊件冷却一段时间后从夹具中取出；
[0101] 6-2、取出焊件后，焊点周围会有一层烟尘，用硬毛刷和脱脂棉拭去烟尘，并用乙醇擦洗烟尘部位，尽量避开焊点部位，最后用吹风机吹干
[0102] 以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它
修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的
权利要求范围当中。
