一种铝镁合金激光焊接用活性剂及其应用

摘要

本发明提供一种铝镁合金激光焊接用活性剂及其应用，解决铝合金激光焊接厚板熔深问题，活性剂由二氧化硅、氧化钙、二氧化锰、钙的碳酸盐组成，其质量比分别为45％‑55％：16％‑22％：10％‑18％：29～5％，本发明中的活性剂采用无毒成分替代剧毒的氟化物，通过添加Ca、Mn等元素不仅改变了电弧形态、焊接熔池表面张力，而且增强了活性剂的脱渣性以及铝镁合金的焊后外观，采用严格控制粒径范围的方式增强了活性剂的性能。在增强焊接熔深的同时保证了铝合金的激光焊接质量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种绿色环保的焊接辅助产品，具体说是一种活性剂及其应用。

背景技术

铝镁合金的激光焊接具有能量集中、热影响区小的优点，但在厚板焊接时仍然存在焊接熔深不够大的问题，目前解决该问题的最佳方法是使用活性剂辅助焊接。

通过专利搜索可以发现几份典型的类似专利文件：①《一种用于镍基高温合金激光焊接的活性剂及其使用方法(CN201410123398.8)》、②《一种用于铁素体不锈钢激光焊的活性剂及其使用方法(CN201210215534.7)》、③《一种用于激光焊的活性剂及利用其进行激光焊接方法(CN201010528769.2)》。其中①、②文件针对镍基高温合金、不锈钢，只有③文件针对铝合金的激光焊，使用的活性剂由氯化锂、氯化钠、氯化钾等氯化物及氟化钾、氟化钠、氟化镁等氟化物配置而成。通过中国知网(CNKI)搜索可得几份典型的类似论文：①《铝合金交流A-TIG焊中活性剂和焊接参数对焊缝熔深的影响》、②《铝合金激光焊接技术的研究进展》、③《活性剂对6013铝合金薄板CO2激光焊接工艺的影响(英文)》。其中①论文针对TIG焊接，②论文中只介绍了氧化物活性剂及其缺点没有具体配方及解决措施，③论文针对6XXX系列铝合金开展研究，并采用了氟化物活性剂。

通过专利、论文查询可以发现，现有的铝合金激光焊接活性剂研究很少，仅有的2篇相关专利/文章做了类似介绍，活性剂成分为剧毒且污染的氟化物，对人、环境污染极大。

发明内容

本发明提供一种铝镁合金激光焊接用活性剂及其使用方法，解决铝合金激光焊接厚板熔深问题，一种铝镁合金激光焊接用活性剂，由二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、二氧化锰(MnO2)、钙的碳酸盐组成，其质量比分别为45％-55％：16％-22％：10％-18％：29～5％，其应用为：

第一步，按照45％-55％：16％-22％：10％-18％：29～5％的质量比将粒径为45微米的SiO2、CaO、MnO2、钙的碳酸盐混合均匀；

第二步，用丙酮按1：3.5的比例稀释混合活性剂粉末，并将其调成糊状；

第三步，打磨清理对接焊缝周围10毫米区域；

第四步，用毛刷将糊状活性剂刷涂在清理后的区域，涂层厚度1-2毫米；

第五步，干燥五分钟后焊接。

本发明中的活性剂针对铝镁合金的激光焊接加工开发，采用无毒成分替代剧毒的氟化物，通过添加Ca、Mn等元素不仅改变了电弧形态、焊接熔池表面张力，而且增强了活性剂的脱渣性以及铝镁合金的焊后外观，采用严格控制粒径范围的方式增强了活性剂的性能。在增强焊接熔深的同时保证了铝合金的激光焊接质量。

具体实施方式

实施例一

一种活性剂，由二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、二氧化锰(MnO2)、碳酸钙组成，其质量比分别为45％：16％：10％：29％，其使用的方法为：

第一步，按45：16：10：29的比例将粒径为45微米的SiO2、CaO、MnO2、碳酸钙混合均匀；

第二步，用丙酮按1：3.5的比例稀释混合活性剂粉末，并将其调成糊状；

第三步，打磨清理对接焊缝周围10毫米区域；

第四步，用毛刷将糊状活性剂刷涂在清理后的区域，涂层厚度1-2毫米；

第五步，干燥五分钟后焊接。

实施例二

一种活性剂，由二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、二氧化锰(MnO2)、碳酸钙组成，其质量比分别为55％：22％：18％：5％，其使用的方法为：

第一步，按55：22：18：5的比例将粒径为45微米的SiO2、CaO、MnO2、碳酸钙混合均匀；

第二步，用丙酮按1：3.5的比例稀释混合活性剂粉末，并将其调成糊状；

第三步，打磨清理对接焊缝周围10毫米区域；

第四步，用毛刷将糊状活性剂刷涂在清理后的区域，涂层厚度1-2毫米；

第五步，干燥五分钟后焊接。

实施例三

一种活性剂，由二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、二氧化锰(MnO2)、碳酸钙组成，其质量比分别为50％：20％：15％：5％，其使用的方法为：

第一步，按50：20：15：5的比例将粒径为45微米的SiO2、CaO、MnO2、碳酸钙混合均匀；

第二步，用丙酮按1：3.5的比例稀释混合活性剂粉末，并将其调成糊状；

第三步，打磨清理对接焊缝周围10毫米区域；

第四步，用毛刷将糊状活性剂刷涂在清理后的区域，涂层厚度1-2毫米；

第五步，干燥五分钟后焊接。

本发明中的活性剂针对铝镁合金的激光焊接加工开发，采用无毒成分替代剧毒的氟化物，通过添加Ca、Mn等元素不仅改变了电弧形态、焊接熔池表面张力，而且增强了活性剂的脱渣性以及铝镁合金的焊后外观，采用严格控制粒径范围的方式增强了活性剂的性能。在增强焊接熔深的同时保证了铝合金的激光焊接质量。