[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于活性焊劑的鎢極氬弧焊補(bǔ)焊方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210186619.7
• 申請(qǐng)日: 2012-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102717174A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王衛(wèi)玲;吳軍;張立武;胡春海;吳巖;楊平會(huì);萬(wàn)志平;賀永海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安航天動(dòng)力機(jī)械廠
• 主分類(lèi)號(hào): B23K9/167
• 分類(lèi)號(hào): B23K9/167;B23K9/235;B23K9/022
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采用活性焊劑的鎢極氬弧焊補(bǔ)焊工藝，是一種高質(zhì)量高效率的焊縫補(bǔ)焊技術(shù)。

背景技術(shù)

金屬材料焊接過(guò)程中各類(lèi)焊接缺陷難以完全避免，對(duì)于質(zhì)量要求較高的焊縫存在缺陷補(bǔ)焊問(wèn)題。傳統(tǒng)的補(bǔ)焊方法是“先缺陷排故后再填絲補(bǔ)焊”，即：X射線探傷確定缺陷位置→采用砂輪等工具打磨焊縫缺陷→打磨后對(duì)待焊處進(jìn)行清理→對(duì)缺陷打磨坑填充焊材進(jìn)行補(bǔ)焊→必要時(shí)進(jìn)行消應(yīng)力退火處理→X射線探傷確定缺陷已排除。由于需要用砂輪等工具將焊縫內(nèi)缺陷完全排除，不可避免的須將缺陷部位擴(kuò)大數(shù)倍甚至數(shù)十倍，而后續(xù)進(jìn)行的常規(guī)補(bǔ)焊工序，存在局部加熱導(dǎo)致焊縫變形大、補(bǔ)焊質(zhì)量易受焊材質(zhì)量影響、補(bǔ)焊過(guò)程復(fù)雜、補(bǔ)焊效率偏低以及工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題。

上世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)巴頓焊接研究所最早開(kāi)始研究增加鎢極氬弧焊焊縫熔深、減小因材料成分波動(dòng)影響焊縫熔深的鎢極氬弧焊活性焊劑。上世紀(jì)90年代末期國(guó)內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究，相繼研制出適用于碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)度鋼、不銹鋼等各類(lèi)鋼材以及鋁合金、鈦合金等有色金屬的鎢極氬弧焊活性焊劑。

在“增加焊接熔深的鎢極氬弧焊活性焊劑”（CN?15559557A）、“一種用于低碳鋼鎢極氬弧焊的活性劑”（CN1439478A）、“一種用于不銹鋼氬弧焊的活性焊劑”（CN1439479A）等發(fā)明專(zhuān)利所描述，提供了適用于增加各類(lèi)常見(jiàn)鋼種增加焊縫熔深的鎢極氬弧焊活性焊劑的配方成分和制備方法。對(duì)于活性焊劑在焊縫缺陷補(bǔ)焊方面用途未做拓展和提及。發(fā)明專(zhuān)利“一種消除鋁鑄件補(bǔ)焊氣孔缺陷的方法”（CN101497146A）介紹了采用活性焊劑消除鋁鑄件補(bǔ)焊氣孔的工藝方法，該改工藝方法沿用了“先缺陷排故后再填絲補(bǔ)焊”的傳統(tǒng)補(bǔ)焊工藝。該專(zhuān)利所述的采用活性焊劑消除鋁鑄件補(bǔ)焊氣孔的工藝過(guò)程為：根據(jù)鑄件原始缺陷合理開(kāi)設(shè)坡口，保證四壁光亮，無(wú)毛刺、油污、污垢；焊前采用丙酮將焊區(qū)清洗干凈，并根據(jù)鑄件形狀、壁厚等條件進(jìn)行預(yù)熱；將焊絲洗刷干凈；將事先用水調(diào)好的糊狀焊劑均勻地涂覆于坡口表面，或用焊絲一端煨熱后沾取適量干焊劑立即實(shí)施焊接；焊后立即用熱水將焊區(qū)表面熔劑殘?jiān)逑锤蓛簦粚?duì)于多層焊，每層之間先清理干凈熔劑，再進(jìn)行下層施焊。該專(zhuān)利只提及針對(duì)鋁鑄件氣孔缺陷的補(bǔ)焊技術(shù)，未涉及采用活性焊劑進(jìn)行不銹鋼、高強(qiáng)鋼及超高強(qiáng)度鋼焊縫缺陷的補(bǔ)焊技術(shù)。由于該專(zhuān)利主要針對(duì)鋁鑄件氣孔缺陷進(jìn)行補(bǔ)焊，需要開(kāi)坡口后進(jìn)行補(bǔ)焊，該工藝方法因勞動(dòng)強(qiáng)度大、補(bǔ)焊效率低，不適合薄壁及中等壁厚的不銹鋼、高強(qiáng)鋼及超高強(qiáng)度鋼等材料焊縫缺陷補(bǔ)焊。同時(shí)該專(zhuān)利中所采用的用水調(diào)和活性焊劑的方法，一定程度上會(huì)增加焊縫氣孔缺陷或裂紋缺陷產(chǎn)生概率，需要對(duì)活性焊劑調(diào)和溶劑進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。而該專(zhuān)利中所述的用焊絲一端煨熱后沾取適量干焊劑立即實(shí)施焊接的工藝方法中沾取活性焊劑的質(zhì)量及補(bǔ)焊質(zhì)量不易控制，不適合薄壁及中等壁厚的不銹鋼、高強(qiáng)鋼及超高強(qiáng)度鋼等材料焊縫缺陷補(bǔ)焊。由于適用于不銹鋼、高強(qiáng)鋼及超高強(qiáng)度鋼氬弧焊焊接的活性焊劑雖有市售，但其配方及配比尚未公開(kāi)，該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)焊接領(lǐng)域尚未全面推廣應(yīng)用，因此目前尚未有將活性焊劑用于不銹鋼、高強(qiáng)鋼和超高強(qiáng)度鋼焊縫缺陷補(bǔ)焊的公開(kāi)報(bào)道及專(zhuān)利申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的勞動(dòng)強(qiáng)度大、補(bǔ)焊效率低、補(bǔ)焊后工件變形大，不適合薄壁及中等壁厚的不銹鋼、高強(qiáng)鋼及超高強(qiáng)度鋼薄壁及中等壁厚工件焊縫缺陷補(bǔ)焊的不足，本發(fā)明提出了一種基于活性焊劑的鎢極氬弧焊補(bǔ)焊方法。

本發(fā)明所述的基于活性焊劑的鎢極氬弧焊補(bǔ)焊方法適用于低合金高強(qiáng)度鋼、低合金超高強(qiáng)度鋼和不銹鋼薄壁及中等壁厚工件焊縫缺陷補(bǔ)焊，具體包括以下步驟：

步驟1，對(duì)焊縫進(jìn)行表觀處理；

步驟2，在待補(bǔ)焊處涂覆活性焊劑；將鎢極氬弧焊活性焊劑用丙酮調(diào)和成糊狀，所述鎢極氬弧焊活性焊劑與丙酮的體積比為1：3；將調(diào)制的糊狀鎢極氬弧焊活性焊劑涂覆在工件的待補(bǔ)焊處；涂覆厚度以蓋住工件原焊縫基體金屬色為宜；

步驟3，對(duì)工件待補(bǔ)焊處進(jìn)行補(bǔ)焊；采用鎢極氬弧焊對(duì)工件上已涂覆活性焊劑的待補(bǔ)焊處進(jìn)行補(bǔ)焊；補(bǔ)焊時(shí)不填焊絲；補(bǔ)焊的工藝參數(shù)為:焊接電流120～230A,焊接電壓9～15V，焊接速度90～160mm/min；對(duì)于高強(qiáng)度鋼及超高強(qiáng)度鋼，補(bǔ)焊后立即用常規(guī)氧乙炔火焰對(duì)補(bǔ)焊處進(jìn)行后熱處理，后熱溫度為200～300℃，后熱處理的時(shí)間為20～30min；當(dāng)工件為高強(qiáng)度鋼或超高強(qiáng)度鋼時(shí)，對(duì)補(bǔ)焊后的工件整體消應(yīng)力退火處理；補(bǔ)焊后消應(yīng)力退火工藝參數(shù)為：退火保溫溫度為630～690℃、保溫時(shí)間為70～100min，工件出爐后空冷至室溫；得到經(jīng)過(guò)補(bǔ)焊的工件；

步驟4，X射線探傷檢測(cè)。