[發明專利]用于防止成形焊縫中的孔隙的焊接工藝和工件

無效

• 申請號: 201010538502.1
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN102049616A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: D·A·諾瓦克;B·D·約翰斯頓;M·J·邁爾斯;J·T·布朗
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B23K26/20
• 分類號: B23K26/20;B23K15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術領域

本公開大體涉及可焊接工件和焊接工藝。具體地，本公開涉及防止焊縫中的孔的形成的焊接工藝和工件。

背景技術

結構和物件持續地設計成并且制造成更大、更復雜以及具有增加的強度。經常，焊點是這種結構和物件的薄弱部分中的一個。

通常，焊縫將兩個工件固定在一起。例如，第一工件可固定到第二工件，因此形成希望的結構、物件或結構或物件的一部分。焊接的工件可受到許多物理力。例如，當結構搖擺時，焊接的工件可經受壓力和拉力。此外，物理力可由其它因素引起，包括但不限制于環境效應、操作效應和/或暴露于變化的狀態。如果焊縫是不成功的，則該部分可能更加易于失效。例如，物理力可在具有焊接部分的結構上產生疲勞負載。這種疲勞可造成焊縫的失效和結構的失效。

通常，焊縫可通過部分地熔化工件以及可選地增加填充材料而形成，填充材料冷卻以成為接點。工件和/或填充材料的部分熔化需要能量。能量可由氣體火焰、電弧、激光、電子束、摩擦、超聲波或其它適合的能量源提供。

電子束焊接和激光束焊接可具有比其它焊接方法更小的熱影響區，從而允許聚焦的能量、減少的畸變和快速的冷卻。然而，電子束焊接和激光束焊接可能發出氣體。為了減少或消除氣體，可使用脫氧劑(其減少或移除金屬中的氧含量)。脫氧劑可減少或消除可能降低焊縫強度的焊縫孔隙。排它地使用脫氧劑用于減少或消除焊縫孔隙可能對工件提供成分限制。

發明內容

在示例性實施例中，用于焊接工藝的物件包括工件，工件包括第一焊接表面，第一焊接表面包括至少一個孔隙減少槽道，至少一個孔隙減少槽道構造成防止成形焊縫中的孔的形成。

在另一個示例性實施例中，用于焊接的物件包括工件，工件包括第一焊接表面，第一焊接表面包括至少一個孔隙減少槽道，至少一個孔隙減少槽道構造成當焊縫形成時從焊接表面引導氣體。

在另一個示例性實施例中，焊接工藝包括定位第一工件，第一工件包括第一焊接表面，第一焊接表面包括至少一個孔隙減少槽道，定位第二工件，第二工件包括第二焊接表面，第二焊接表面定位成焊接到第一焊接表面，并且施加能量到第一焊接表面和第二焊接表面，因此形成焊縫，能量的施加產生氣體，氣體由至少一個孔隙減少槽道引導。在實施例中，焊接工藝包括電子束焊接工藝或激光焊接工藝中的至少一種。

附圖說明

圖1示出根據示例性實施例的定位以被焊接的工件的透視圖。

圖2示出焊接在一起的現有工件的橫向視圖。

圖3示出根據示例性實施例的焊接在一起的工件的橫向視圖。

圖4示出根據示例性實施例的工件的透視圖。

圖5示出根據另一個示例性實施例的工件的透視圖。

圖6示出根據又一個示例性實施例的工件的透視圖。

圖7示出根據示例性實施例的正在焊接的物件的示例性實施例的透視圖。

圖8示出根據另一個示例性實施例的正在焊接的物件的另一個示例性實施例的透視圖。

在任何可能的地方，相同的附圖標記將在整個附圖中用于代表相同的部分。

具體實施方式

提供可焊接工件和防止焊縫中的孔的形成的用于焊接工件的方法的示例性實施例。防止焊縫中的孔的形成對于通過在工件的成分中包括脫氧劑而實現的防止是附加的或替代的。實施例可改善焊縫質量，可在焊縫中防止孔隙，可引導從激光焊接和/或電子束焊接發出的氣體，和/或可替代在工件成分中包括脫氧劑。

如圖1所示，用于高能焊接(例如，電子束或激光焊接)的物件100可包括第一工件102和第二工件104。可選地，襯塊可定位在第一工件102和第二工件104下方，因此防止從第一工件102和第二工件104的底部放氣，因此減少孔隙。第一工件102和第二工件104可焊接以形成物件100。參考圖2，焊接現有工件106可形成多孔焊縫108。多孔焊縫108包括可能降低焊縫的強度和/或耐久性的孔110。在焊縫中的孔110是不希望的并且可能降低焊縫強度。

參考圖3，根據本公開的示例性實施例將第一工件102焊接到第二工件104可形成根據本公開的示例性實施例的具有很少孔或沒有孔的焊縫112。因此，第一工件102和第二工件104可防止孔的形成。工件102、104可由適合于焊接的任何材料制成，可以是適合于焊接的任何設計或形狀，并且可包括附加工件或作為附加工件的一部分。工件102、104可由相同材料或不同材料構成。工件102、104可具有成分雜質和/或污染物的變化水平，成分雜質和/或污染物包括但不限于空氣或在焊接期間生成的其它氣態產物。