[發明專利]將兩個金屬件連接的方法及用于實施該方法的裝置

有效

• 申請號: 201010171668.4
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN101844262A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: S·凱勒;W·巴爾巴克
• 申請（專利權）人: 阿爾斯托姆科技有限公司
• 主分類號: B23K9/02
• 分類號: B23K9/02;B23K33/00;B23K9/167;B23K9/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;梁冰

1.借助鎢極惰性氣體(WIG)焊接方法將兩個尤其旋轉對稱的金屬件(1，2)連接的方法，其中在第一步驟中首先借助定心柱(7)使這兩個要被連接的金屬件(1，2)相互如此定位，從而在它們之間構成窄縫(4)并在縫底區域中產生卸載區(8)，以及在第二步驟中在構成額定熔透位置(9)的情況下通過填充窄縫(4)的焊道(10)使金屬件(1，2)的對窄縫(4)進行限界的側壁(5，6)相互連接，其特征在于：

窄縫(4)具有連續不變的寬度(a)，該窄縫(4)的寬度(a)如此選擇，以便使這些相疊安置的焊道(10)分別通過窄縫(4)的整個寬度(a)延伸，并且使整個窄縫(4)完全自動化地用焊道(10)填滿。

2.按權利要求1的方法，其特征在于：

采用具有寬度(a)的窄縫(4)，該寬度(a)小于/等于12mm并特別位于8-12mm的范圍內。

3.按權利要求1或2的方法，其特征在于：

卸載區(8)具有寬度(b)和高度(h)，并且卸載區(8)的寬度(b)大致計為其高度(h)的3倍。

4.按權利要求1至3之一的方法，其特征在于：

窄縫(4)的高度計為其寬度(a)的2倍、但至少為12mm。

5.按權利要求1至4之一的方法，其特征在于：

為該WIG-焊接方法應用焊絲，當要被連接的金屬件(1，2)由典型的轉子鋼構成時，該焊絲的直徑計為窄縫(4)之寬度(a)的十分之一和五分之一之間，但至少為0.8mm且最高為1.2mm。

6.按權利要求1至5之一的方法，其特征在于：

金屬件(1，2)為了該WIG-焊接方法而被預熱至增高的溫度、最好是高于200℃，并且在焊接時根據預熱溫度用140A至300A范圍內的電流強度在每分鐘50mm至200mm的進給率下得到處理。

7.按權利要求1至6之一的方法，其特征在于：

在該WIG-焊接方法中作為保護氣體應用氬或具有最多3％的氫的氬或具有30-70％最好50％的氬而其余為氦的氬-氦-混合物或者氬-氮-氫-混合物。

8.按權利要求1至7之一的方法，其特征在于：

要被連接的金屬件(1，2)是旋轉對稱的，該金屬件(1，2)在焊接期間彼此上下設置并且圍繞垂直軸線(28)轉動，并且為了焊接而應用劍形燃燒器(17)，該劍形燃燒器被設置為能夠在徑向和垂直方向上行進。

9.用于實施按權利要求1至8之一所述方法的裝置，其特征在于用于WIG-焊接方法的能夠自動定位和工作的構造為窄縫燃燒器的劍形燃燒器(17)，該劍形燃燒器具有集成的視頻系統(13)以用于對焊接進行視頻監控。

10.按權利要求9的裝置，其特征在于：

集成的視頻系統(13)包括兩個視頻單元，在它們之間如此設置鎢電極(19)，從而用該視頻系統能夠以光學方式監視鎢電極、電弧、熔池、焊絲輸送和側壁浸潤。

11.按權利要求9或10的裝置，其特征在于：

為了自動的焊絲輸送在劍形燃燒器(17)中集成了導絲系統(11)。

12.按權利要求9至11之一的裝置，其特征在于：

該劍形燃燒器具有陶瓷的扁平噴嘴(12)用于保護氣體的輸送。

13.按權利要求12的裝置，其特征在于：

陶瓷的扁平噴嘴(12)被優化為約8l/min的最小保護氣體消耗。

14.按權利要求12或13的裝置，其特征在于：

視頻系統(13)被如此安置在陶瓷的扁平噴嘴(12)中，使得保護氣體同時應用于視頻系統(13)的冷卻。

15.按權利要求9至14之一的裝置，其特征在于：

在劍形燃燒器(17)中設置了用于確定該劍形燃燒器(17)在窄縫(4)中的位置的裝置(14，15)。

16.按權利要求15的裝置，其特征在于：

用于確定劍形燃燒器(17)的位置的裝置包括集成的電容測量系統和/或激光-測量系統(14或15)。

17.按權利要求9至16之一的裝置，其特征在于：

要被連接的金屬件(1，2)能夠圍繞垂直軸線(28)轉動，并且該劍形燃燒器(17)能夠在垂直方向和徑向上自動行進。