本发明属于焊接生产领域，具体涉及一种铝及其合金的仿激光熔化焊接方法,尤其适用于壁厚2mm以下微小薄壁件。
背景技术：
1、铝及其合金的熔化焊接过程，因存在氧化膜、裂纹、变形、气孔、接头强度低等诸多问题相对钢铁材料比较困难。特别是氧化膜的处理需要焊前进行严格的清理，焊接过程中也需要不断清理熔池表面形成的氧化膜。因氧化膜熔点远高于铝本身熔点，在熔化焊接铝时清理氧化膜则需要采用化学法或电弧阴极雾化法。对于气体保护焊，氧化膜的清理通常采用阴极雾化法，也就是利用电弧中的正离子对氧化膜进行冲击并将其打破。基于此，在熔化气保护焊时，采用反接法，对于非熔化极则需要交流焊接。目前交流钨极氩焊焊接铝都采用二次逆变的矩形波恒流或脉冲电流焊接，焊接过程具有电弧稳定，焊缝成形好的特点。但是对于一些微小型及薄壁结构件焊接时，这些焊接工艺方法难以保证良好的焊缝成形。
2、针对金属薄件焊接，目前流行一种仿激光焊接工艺，这是一种对焊接时间进行精密控制下的非连续电弧点焊形式，通过一系列点焊焊缝的重叠实现连续焊接。这种仿激光焊接目前主要应用于铸铁、不锈钢、碳钢的工件残留缺陷或微小损伤部位的修补焊接过程。但是，利用该方法进行焊接铝及其合金结构薄件或缺陷修复方面是很少见的。主要是因为本领域普遍认为仿激光焊接铝及其合金存在以下技术难点:铝本身焊接需要采用交流电弧焊接，交流电弧在焊接过程中既能保护和减少钨极烧损，又能利用电弧中的正离子清除铝焊接过程的氧化膜；而仿激光焊接技术是精确控制脉冲焊接，可以通过对焊接脉冲时间的精确控制，实现脉冲毫秒级的调节。目前传统技术认为仿激光焊接，脉冲电弧燃烧过程仅是几个周波，难以实现母材熔化过程和氧化膜清除。铝及其合金因导热性好，焊接时需要硬规范（特征是大电流短时间）的热输入过程，铝及其合金在高温熔化状态下颜色变化不明显，且熔池表面张力小、高温固态强度低，采用软规范加热很容易产生塌陷或烧穿现场。因此，对于薄壁微小结构件焊接困难非常大，目前很少有这方面的应用。
3、此外在铝的焊接过程中，焊丝添加过程相对于钢焊丝较难，主要体现在铝焊丝熔点较低，焊丝端头尺寸小，受电弧辐射熔化相对容易，而母材因体积相对较大导热性好，熔化困难，因此焊丝就会提前熔化形成球状，被保护气吹动滚动不易进入熔池。
技术实现思路
1、本发明针对上述现有技术中存在的技术偏见，提供了一种铝及其合金的仿激光熔化焊接方法，解决了壁厚2mm以下铝及其合金的焊缝成形难问题，具体包括如下步骤：
2、步骤1，工件焊前准备，对工件焊接处进行清理；
3、步骤2，工件组对，在焊接时对工件进行背面垫板和利用焊接工装夹具对焊接件进行组对，保证对口间隙和错边量满足焊接要求；
4、步骤3，焊机连接，将精准脉冲控制器串接到钨极氩弧焊机的焊枪控制开关电路中；
5、步骤4，接通钨极氩弧焊机的水电气，接通精准脉冲控制器的电源，打开电源开关，并将控制模式调至连续焊接状态，调节脉冲频率为2 hz，采用2hz脉冲，脉冲占空比为30%～50%之间；调节钨极氩弧焊的焊接方法到交流状态，把焊机面板的控制方式开关调整到短焊2t状态；
6、步骤5，根据焊接工件尺寸厚度，调节钨极氩弧焊机输出电流值，保护气氩气流量调节需根据喷嘴直径调至气流以层流状态；
7、步骤6，将焊枪移至焊接起焊位置处，一手持稳焊枪并保持钨极与工件之间间距在0.5～1mm之间，另一只手持焊丝送至焊枪钨极前方2～3mm处，与母材呈10～15°夹角并贴在母材表面；
8、步骤7，当首次按下焊枪开关，在钨极与工件之间产生第一个脉冲电弧，母材在钨极下方形成熔池，然后将焊丝送至熔池边缘，等待第二个脉冲电弧产生；当第二个脉冲电弧产生的瞬时，焊枪向前进移动2～3mm，这样第二个脉冲会将焊丝端头与母材熔化形成首次填丝焊接过程，这样就完成第一个焊接周期；当再次需要按下焊枪开关时，焊枪需要后退1~2mm处再次引燃电弧，这样再引燃电弧将部分填充焊缝重新熔化；再一次送进焊丝至新熔池边缘，利用第二次的第二个脉冲电弧再次熔化焊丝端头和母材形成第二次填丝焊接过程；如此反复按下焊枪开关实现长焊缝的连续焊接。
9、所述的步骤1中，工件为壁厚0.1-2mm的铝及其合金薄壁结构件。
10、所述的步骤2中，对口间隙为0-0.1倍板厚，错边量为0-0.1倍板厚。
11、所述的步骤3中，钨极氩弧焊机为igbt逆变的交直流钨极氩弧焊机。
12、所述的步骤5中，工件为壁厚0.1-2mm时，焊接电流取80～180a，脉冲占空比为30%～50%，氧化膜清理时间占空比为40～60%，保护气氩气流量选用直径10mm喷嘴，气体流量为8～12l/min。
13、本发明的优点是，采用精确脉冲焊接，两个脉冲电弧前进后退协调摆动，母材和焊丝端头快速被加热熔化，熔池存在时间短，熔化金属中合金元素烧损小，此外熔池体积小，相应地热影响区也小。对于高强铝合金，接头性能也相应下降小。此外，由于熔池体积小，熔池存在时间短，熔深浅，降低了电弧中有害气体溶入熔池液体金属中。另外，两次脉冲电弧加热过程，互相影响有助于焊缝中固溶气体的快速逸出，因此，不易产生气孔。由于采用规律性地周期前进后退起弧熔化焊丝和母材，焊丝形成球状几率小，填充过程相对简单容易，且容易将焊丝送进电弧区域熔化形成焊缝。在双脉冲电弧加热焊接过程中，前脉冲电弧加热既克服填丝过程中焊丝形成球形状态，又能预热和清除母材表面氧化膜，有利于焊丝在下一个脉冲电弧中熔化融入熔池中形成填丝。而后脉冲电弧在熔化焊丝的同时，再次对母材加热熔化使其更好地熔合，这样有利于焊缝成形及熔池结晶后固溶气体的析出。另外，本申请通过仿激光焊接时增加电流值，减小脉冲电弧燃烧时间，实现铝及其合金因导热性好，焊接时需要强快热输入过程的要求。
1.一种铝及其合金的仿激光熔化焊接方法, 其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铝及其合金的仿激光熔化焊接方法, 其特征在于，所述的步骤1中，工件为壁厚0.1-2mm的铝及其合金薄壁结构件。
3.根据权利要求1所述的一种铝及其合金的仿激光熔化焊接方法, 其特征在于，所述的步骤2中，对口间隙为0-0.1倍板厚，错边量为0-0.1倍板厚。
4.根据权利要求1所述的一种铝及其合金的仿激光熔化焊接方法, 其特征在于，所述的步骤3中，钨极氩弧焊机为igbt逆变的交直流钨极氩弧焊机。
5.根据权利要求1所述的一种铝及其合金的仿激光熔化焊接方法, 其特征在于，所述的步骤5中，工件为壁厚0.1-2mm时，焊接电流取80～180a，脉冲占空比为30%～50%，氧化膜清理时间占空比为40～60%，保护气氩气流量选用直径10mm喷嘴，气体流量为8～12l/min。