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各种因素影响背面自由成型的变化关系

装配间隙大小，是决定焊接自由成型的主要关系之一，如果间隙过小，成型焊缝无法突出，而根部出现焊不透现象，间隙过大，增加了焊缝的张力，而且无法成型产生严重焊瘤或焊穿。

由于成型焊缝是靠根部熔化后同时成型，如根部钝边过大，使无法击穿即不能产生成型焊缝，所以考虑坡口不留钝边，坡口按角度直接割斜，便于击穿根部。

焊后变形较大

5083铝合金线膨胀系数约为碳钢和低合金钢的2倍，焊后焊缝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大。5083铝合金单面焊双面成形焊接工艺由于装配间隙较大，焊缝金属填充量较多，焊后焊缝正面收缩量较大，造成较大的变形。

焊接操作难度较大

5083铝合金对光、热的反射能力较强，固液态转变时没有明显的色泽变化，焊接过程熔池不易被观察，而且在采用MIG焊焊接5083铝合金时焊接速度较采用CO2焊焊接碳钢速度快很多，这给焊工焊接带来很大难度。

焊接设备及工艺参数

本文所使用的焊接设备及工艺参数见表 1。其中层打底焊缝的厚度控制在 2-3mm，此外由于母材是高强钢，焊接时

必须进行适当预热，预热温度 75-100℃，预热后清除焊缝周围 25mm 范围内产生的积碳。

焊接顺序

手工打底焊接在链式翻转机上进行焊接，通过链式翻转机将伸臂筒体调整至水平或者船型位置再进行焊接，焊接时由中间

向两端进行焊接，避免筒体焊接后产生扭曲变形及菱形等问题。

自动化机械手焊接

手工打底后在环焊缝焊接工作站进行填充及盖面焊接，填充及盖面焊接时要进行层间清理及保温，保证层间温度，同时不

同层道焊缝起收弧位置错开 20-30mm，避免搭接重叠处在同一位置。

（1）采用陶瓷衬垫能够很好的实现单面焊双面成型，满足焊缝全熔透的要求；

（2）利用陶瓷衬垫焊接工艺能够解决盖板对接焊缝背面焊缝清根问题；

（3）MAG 焊手工打底焊接 + 自动化机械手填充焊接能够大幅度提升生产效率和焊缝质量可靠性，

经统计焊接生产效率能够提升 60-80%；

（4）通过该工艺在伸臂筒体盖板环形对接焊缝中的应用介绍，对工程机械行业相类似结构件的生产制造具有借鉴意义。