TIG焊在铝合金车身维修中的应用

1、TIG 焊在铝合金车身维修中的应用现在汽车越来越多，各种车型蓬勃发展，为了确保乘 车人身安全，尽可能的减少汽车的自重，降低燃油的消耗， 减少汽车废气的排放，未来汽车发展的方向就是汽车轻量 化，采用轻质的材料和加工工艺。由于铝合金、镁合金熔点 低、密度小，采用传统的焊接加工方法，易烧穿、变形大、 焊接质量得不到保证，所以采用电弧集中、焊后变形小、保 护效果好、成形美观、焊接质量好的钨极氩弧焊（ TIG 焊）， 根据我多年的焊接经验，浅谈钨极氩弧焊的焊接技术及其在 汽车维修中的应用。TIG 焊的原理、特点 是利用电极材料钨极与焊件间，通过高频高压产生电 弧，来熔化被填充的焊丝和被焊金属，同时从喷嘴

2、中连续喷 出的保护气体（ Ar ），在电极及熔池周围形成气体保护层隔 绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的影响，从 而获得优质的焊缝。具有焊缝质量高、焊缝金属密度好、焊 后变形与应力小、保护效果好、焊接范围广等特点，特别适 合薄板、管道打底层和铝镁及其合金的焊接。TIG 焊的焊接工艺 由于采用的是非接触法引弧，所以在焊接前必须对焊件 进行打磨处理。焊前清理 焊接前必须对被焊材料的坡口、正反两面坡口附近20mm 内范围内，去除金属表面的铁锈、油污和氧化膜等杂 质，以确保焊缝的质量。一是机械清理法：采用砂纸、钢丝 刷或角磨机对焊件表面进行擦拭、打磨除锈，也可用刮刀铲 去焊件表面氧化膜，直到

3、露出金属光泽；适合于大尺寸、焊 件周期长的焊件；二是化学清理法：通过化学反应的方法去 除焊丝或焊件表面氧化膜的方法，与机械清理法比，具有清 理效率高、质量稳定均匀、保持时间长等特点，适合于小尺 寸焊件；三是化学一一机械清理法，刚开始清理时采用化学 清理法，焊接前再用机械清理法对焊接部位清理。主要适用 于质量要求高的焊件。焊接工艺参数的选择焊接电流：根据焊件厚度、钨极直径、焊丝直径和焊缝 位置来选择，过大或过小都会使焊缝成形较差或产生焊接缺 陷。如在焊接时发现焊条熔化过快、颜色变红、飞溅过大， 不易控制应立即停止，调到合适的电流为止。要求：焊接时 焊机必须在空载下调节焊接电流，否则易烧坏焊机。电

4、弧电压：焊缝厚度减小时，熔宽明显增加，电弧电压 增加；随之电弧电压的增加，气体保护效果变差，当电弧电 压过高时，易产生未焊透、焊缝被氧化和气孔等焊接缺陷， 电弧越长， 电压越高， 所以应尽量采用短弧焊接， 一般 10-24 伏。氩气流量和喷嘴直径：根据板的厚度选择，过大造成浪 费，易形成紊流，使空气转入，过小，气流挺度差，易受到 外界气流的干扰，降低气体保护效果，通常在 3-20L/min 范 围内，喷嘴直径随着氩气流量的增加而增加，一般5-15mm ：喷嘴至焊件的距离 5-15mm ；钨极伸出喷嘴的长度 3-6mm。钨极直径及端部形状：根据焊件厚度、焊接电流和电源 极性来选择，一般将钨极端部

5、磨成圆柱形，小直径焊接时， 钨极磨成尖锥角，大直径焊接时，钨极磨成钝角，纯钨极为 绿色；钍钨极红色； ?钨极为灰色。电源的种类和极性 直流反接。焊件接电源的负极，电极接电源的正极（钨 极为正极，焊件为负极） ，由于电弧阳极区的温度高于阴极 区的温度，使接正极的钨极温度过高而烧损，许用电流小， 同时焊件上受到的热量也少，所以，熔透深度较浅，焊接生 产效率低，很少采用。但是，直流反接最大的特点就是能去 除氧化膜的作用，特别适合焊接铝、镁及其合金。因为铝镁 及其合金焊接时，最容易氧化，形成熔点很高的氧化膜（A1203的熔点为2050 C）覆盖在熔池表面， 阻碍基本金属和填充金属的熔合，造成未熔合、夹

6、渣、焊缝表面形成皱皮 及内部产生气孔等焊接缺陷。采用直流反接时，电弧空间的 正离子由钨极的阳极区飞向焊件的阴极区，撞击金属熔池表 面，将致密难溶的氧化膜击碎，以达到清理氧化膜的目的， 这种作用也叫做“阴极破碎” 。由于钨极的许用电流小，易 烧损，电弧燃烧不稳定，所以铝、镁及其合金一般不采用此 法，而尽可能使用交流电源。交流钨极氩弧焊。因为交流电极性是不断变化的，在交 流正极性的半周波中（钨极为负极） ，钨极能够得到冷却来 减少烧损，而在交流负极性的半周波中（焊件为负极） ，具 有阴极破碎作用，可以清除熔池表面的氧化膜，所以，交流 钨极氩弧焊具有直流钨极氩弧焊正、反接的特点，是焊接铝 镁及其合金

7、的最佳方法。轿车车身的基本结构及损伤情况 轿车车身主要有两种类型：承载式车身和非承载式车 身。承载式车身由地板、骨架、内外蒙皮和车顶等点焊成刚 性框架结构，强度条件好，目前，制造轿车车身的主要材料 采用高强度薄钢板 .多以冲压焊接来完成的。 还有轻质材料应 用在汽车中如铝、镁及其合金，由于铝合金、镁合金的特点 是对电弧热量比较敏感，不能大量加热，否则性能会发生组 织改变，甚至其强度会发生变化。焊接时易烧穿，焊后易变 形等。在铝合金、镁合金焊补中，采用 TIG 焊能够基本解决 了气焊、焊条电弧焊、 C02 焊造成的烧穿、焊后变形大等焊 接缺陷； TIG 焊能基本解决了铝、镁及其合金表面氧化膜难 熔的问题，达到了原子结合的目的，保证了焊接质量，控制 了焊接变形与应力。随着汽车向轻量化发展，各种高强度钢、铝、镁、钛及 其合金、异种钢、碳纤维等