6061 - T6母材常用的焊接工艺有以下几种:
搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊是一种固相焊接方法,由英国焊接研究所于1991年发明,具有优质、高效、低耗、无污染等特点,广泛应用于铝合金,尤其是2系、6系及7系铝合金的焊接。
工艺优势:缺陷少、接头强度系数高、自动化程度高,特别适合于铝合金的焊接。
工艺参数:不同厚度的6061 - T6铝合金适用的工艺参数不同。如0.8mm厚的材料,在焊接速度为300mm/min、转速14000 - 24000r/min时,可获得力学性能优越的焊接接头,抗拉强度均可达母材的70%以上;6mm厚板材,在主轴转速为800r/min、焊接速度为150mm/min工艺参数下,焊接接头能得到较大抗拉强度值,达到母材抗拉强度(315MPa)的70%。
微观组织:微搅拌摩擦焊缝微观组织的热影响区与传统搅拌摩擦焊相比,仅部分晶粒发生长大,仍有部分晶粒与基体保持一致无明显变化;当选用合适焊接参数时,可获得无缺陷的焊缝,焊接接头各区域组织过渡均匀,焊核区组织为细小的等轴状晶粒。
激光填丝焊
工艺优势:通过增大激光功率可以有效增加热输入量,使焊道逐渐宽化,焊缝熔深增加。
工艺效果:焊缝中心区和热影响区的析出相均为Mg₂Si。焊缝中心区由于细小等轴晶和析出相的双重作用,硬度远高于母材区与热影响区。接头的抗拉强度随激光功率的增大而升高,如激光功率由2.0kW升高至2.8kW,抗拉强度升高约39% 。
脉冲弧焊(以CMT弧焊为例)
工艺背景:MIG/MAG焊是目前应用广泛且经济的连接工艺,但热输入较大,尺寸精度较难控制,焊接接头强度损失较大。CMT(Cold Metal Transfer)冷金属过渡弧焊是在此基础上开发出来的。
工艺优势:在电弧产生的过程中,焊丝向熔池中运动,当焊丝伸及熔池时,电弧熄灭,焊丝回抽来促进融滴分离。焊丝回抽运动可达90次/s,飞溅少,热输入量低,可实现薄板焊接。
手工电弧焊(SMAW)、钨极氩弧焊(GTAW)、等离子弧焊(PAW)、药芯焊丝(FCW)、埋弧焊(SAW)
焊接材料:焊接时建议使用2507/P100金属焊接,因为它会产生适当的双面焊接结构。
工艺要点:预热一般不是必要的,除非想阻止冷金属的浓缩。中间焊接温度不应超过300°F,否则焊接的完整性会受到不利影响。应屏蔽根部,用氩气或90%的N₂ / 10%的H₂的吹扫气体以获得最大的耐腐蚀性,后者提供了更好的耐腐蚀性。如果焊接只能在一个表面进行且焊后无法清洗,建议采用GTAW进行根部焊接。手工电弧焊或GTAW热输入应为5 - 38千焦/英寸,SAW热输入约50kJ/英寸 。