TIG焊在鋁合金車身維修中的應(yīng)用

1、TIG 焊在鋁合金車身維修中的應(yīng)用現(xiàn)在汽車越來越多，各種車型蓬勃發(fā)展，為了確保乘 車人身安全，盡可能的減少汽車的自重，降低燃油的消耗， 減少汽車廢氣的排放，未來汽車發(fā)展的方向就是汽車輕量 化，采用輕質(zhì)的材料和加工工藝。由于鋁合金、鎂合金熔點(diǎn) 低、密度小，采用傳統(tǒng)的焊接加工方法，易燒穿、變形大、 焊接質(zhì)量得不到保證，所以采用電弧集中、焊后變形小、保 護(hù)效果好、成形美觀、焊接質(zhì)量好的鎢極氬弧焊（ TIG 焊）， 根據(jù)我多年的焊接經(jīng)驗(yàn)，淺談鎢極氬弧焊的焊接技術(shù)及其在 汽車維修中的應(yīng)用。TIG 焊的原理、特點(diǎn) 是利用電極材料鎢極與焊件間，通過高頻高壓產(chǎn)生電 弧，來熔化被填充的焊絲和被焊金屬，同時(shí)從噴嘴

2、中連續(xù)噴 出的保護(hù)氣體（ Ar ），在電極及熔池周圍形成氣體保護(hù)層隔 絕空氣，以防止其對鎢極、熔池及鄰近熱影響區(qū)的影響，從 而獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫。具有焊縫質(zhì)量高、焊縫金屬密度好、焊 后變形與應(yīng)力小、保護(hù)效果好、焊接范圍廣等特點(diǎn)，特別適 合薄板、管道打底層和鋁鎂及其合金的焊接。TIG 焊的焊接工藝 由于采用的是非接觸法引弧，所以在焊接前必須對焊件 進(jìn)行打磨處理。焊前清理 焊接前必須對被焊材料的坡口、正反兩面坡口附近20mm 內(nèi)范圍內(nèi)，去除金屬表面的鐵銹、油污和氧化膜等雜 質(zhì)，以確保焊縫的質(zhì)量。一是機(jī)械清理法：采用砂紙、鋼絲 刷或角磨機(jī)對焊件表面進(jìn)行擦拭、打磨除銹，也可用刮刀鏟 去焊件表面氧化膜，直到

3、露出金屬光澤；適合于大尺寸、焊 件周期長的焊件；二是化學(xué)清理法：通過化學(xué)反應(yīng)的方法去 除焊絲或焊件表面氧化膜的方法，與機(jī)械清理法比，具有清 理效率高、質(zhì)量穩(wěn)定均勻、保持時(shí)間長等特點(diǎn)，適合于小尺 寸焊件；三是化學(xué)一一機(jī)械清理法，剛開始清理時(shí)采用化學(xué) 清理法，焊接前再用機(jī)械清理法對焊接部位清理。主要適用 于質(zhì)量要求高的焊件。焊接工藝參數(shù)的選擇焊接電流：根據(jù)焊件厚度、鎢極直徑、焊絲直徑和焊縫 位置來選擇，過大或過小都會(huì)使焊縫成形較差或產(chǎn)生焊接缺 陷。如在焊接時(shí)發(fā)現(xiàn)焊條熔化過快、顏色變紅、飛濺過大， 不易控制應(yīng)立即停止，調(diào)到合適的電流為止。要求：焊接時(shí) 焊機(jī)必須在空載下調(diào)節(jié)焊接電流，否則易燒壞焊機(jī)。電

4、弧電壓：焊縫厚度減小時(shí)，熔寬明顯增加，電弧電壓 增加；隨之電弧電壓的增加，氣體保護(hù)效果變差，當(dāng)電弧電 壓過高時(shí)，易產(chǎn)生未焊透、焊縫被氧化和氣孔等焊接缺陷， 電弧越長， 電壓越高， 所以應(yīng)盡量采用短弧焊接， 一般 10-24 伏。氬氣流量和噴嘴直徑：根據(jù)板的厚度選擇，過大造成浪 費(fèi)，易形成紊流，使空氣轉(zhuǎn)入，過小，氣流挺度差，易受到 外界氣流的干擾，降低氣體保護(hù)效果，通常在 3-20L/min 范 圍內(nèi)，噴嘴直徑隨著氬氣流量的增加而增加，一般5-15mm ：噴嘴至焊件的距離 5-15mm ；鎢極伸出噴嘴的長度 3-6mm。鎢極直徑及端部形狀：根據(jù)焊件厚度、焊接電流和電源 極性來選擇，一般將鎢極端部

5、磨成圓柱形，小直徑焊接時(shí)， 鎢極磨成尖錐角，大直徑焊接時(shí)，鎢極磨成鈍角，純鎢極為 綠色；釷鎢極紅色； ?鎢極為灰色。電源的種類和極性 直流反接。焊件接電源的負(fù)極，電極接電源的正極（鎢 極為正極，焊件為負(fù)極） ，由于電弧陽極區(qū)的溫度高于陰極 區(qū)的溫度，使接正極的鎢極溫度過高而燒損，許用電流小， 同時(shí)焊件上受到的熱量也少，所以，熔透深度較淺，焊接生 產(chǎn)效率低，很少采用。但是，直流反接最大的特點(diǎn)就是能去 除氧化膜的作用，特別適合焊接鋁、鎂及其合金。因?yàn)殇X鎂 及其合金焊接時(shí)，最容易氧化，形成熔點(diǎn)很高的氧化膜（A1203的熔點(diǎn)為2050 C）覆蓋在熔池表面， 阻礙基本金屬和填充金屬的熔合，造成未熔合、夾

6、渣、焊縫表面形成皺皮 及內(nèi)部產(chǎn)生氣孔等焊接缺陷。采用直流反接時(shí)，電弧空間的 正離子由鎢極的陽極區(qū)飛向焊件的陰極區(qū)，撞擊金屬熔池表 面，將致密難溶的氧化膜擊碎，以達(dá)到清理氧化膜的目的， 這種作用也叫做“陰極破碎” 。由于鎢極的許用電流小，易 燒損，電弧燃燒不穩(wěn)定，所以鋁、鎂及其合金一般不采用此 法，而盡可能使用交流電源。交流鎢極氬弧焊。因?yàn)榻涣麟姌O性是不斷變化的，在交 流正極性的半周波中（鎢極為負(fù)極） ，鎢極能夠得到冷卻來 減少燒損，而在交流負(fù)極性的半周波中（焊件為負(fù)極） ，具 有陰極破碎作用，可以清除熔池表面的氧化膜，所以，交流 鎢極氬弧焊具有直流鎢極氬弧焊正、反接的特點(diǎn)，是焊接鋁 鎂及其合金

7、的最佳方法。轎車車身的基本結(jié)構(gòu)及損傷情況 轎車車身主要有兩種類型：承載式車身和非承載式車 身。承載式車身由地板、骨架、內(nèi)外蒙皮和車頂?shù)赛c(diǎn)焊成剛 性框架結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度條件好，目前，制造轎車車身的主要材料 采用高強(qiáng)度薄鋼板 .多以沖壓焊接來完成的。 還有輕質(zhì)材料應(yīng) 用在汽車中如鋁、鎂及其合金，由于鋁合金、鎂合金的特點(diǎn) 是對電弧熱量比較敏感，不能大量加熱，否則性能會(huì)發(fā)生組 織改變，甚至其強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化。焊接時(shí)易燒穿，焊后易變 形等。在鋁合金、鎂合金焊補(bǔ)中，采用 TIG 焊能夠基本解決 了氣焊、焊條電弧焊、 C02 焊造成的燒穿、焊后變形大等焊 接缺陷； TIG 焊能基本解決了鋁、鎂及其合金表面氧化膜難 熔的問題，達(dá)到了原子結(jié)合的目的，保證了焊接質(zhì)量，控制 了焊接變形與應(yīng)力。隨著汽車向輕量化發(fā)展，各種高強(qiáng)度鋼、鋁、鎂、鈦及 其合金、異種鋼、碳纖維等