[發明專利]一種用于低合金鋼熔化極氣體保護焊的活性劑及其與焊絲旋轉復合的熔化極氣體保護焊方法

無效

• 申請號: 201310119291.1
• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN103203569A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 張洪濤;吳輝;劉積厚;韓超;馮吉才
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學(威海)
• 主分類號: B23K35/362
• 分類號: B23K35/362;B23K9/173
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，特別是涉及一種用于低合金鋼熔化極氣體保護焊的活性劑，以及焊絲旋轉復合的熔化極氣體保護焊方法

背景技術

一直以來，世界工業水平的不斷發展與焊接技術的不斷革新對提高焊接效率、增加焊縫熔深的需求越來越迫切。因此，增加焊縫熔深一直是焊接工作者研究的熱點之一。增加焊縫熔深的方法有很多種，分別可以從焊接電源、焊接材料和焊接工藝等方面來考慮。近年來，從焊接工藝方面著手提高焊接效率的活性焊接方法備受焊接工作者的青睞，目前活性焊接的重點集中在活性鎢極惰性氣體保護焊(A-TIG)上。對于6mm的不銹鋼板，普通TIG焊單道焊一次焊接的熔深最多可達到3mm，而A-TIG焊能夠一次焊透，對焊接效率的提高非常明顯。

活性焊技術A-TIG是在施焊板材的表面涂上一層很薄的活性劑，引起焊接電弧收縮或熔池液態流動方式發生變化，可使熔深比常規焊接增加一到二倍。眾所周知，熔化極氣體保護焊(MIG)比鎢極惰性氣體保護焊(TIG)具有更高的焊接效率，如果能將活性劑應用在熔化極氣體保護焊(MIG)上并發展出一種新的增加熔深的焊接方法，那么焊接效率和焊接熔深可以得到顯著提高。

目前人們提出了針對低碳鋼、不銹鋼、鈦合金、鋁合金、鎂合金等焊接的活性劑配方，但是還沒有針對低合金鋼的活性劑配方。

雖然熔化極氣體保護焊(MIG)技術能夠顯著提高焊接效率和增加焊接熔深，但是同時也暴露了另外一個問題——焊縫熔寬減小。這樣的話，在大間隙焊接中容易產生側壁未融合。

本申請人前期提交的申請號為201210425201.7中國專利申請：一種焊絲自轉式熔化極焊接方法及裝置，該裝置的設計制作是為了提出一種新的低熱輸入的冷焊方法，在實際試驗過程中發現，焊絲旋轉速度越快，焊縫熔深越小、熔寬越大。如果采用該裝置來增加熔寬，同時配合使用活性劑增加熔深，那么熔深和熔寬便可保證同時達到要求。

發明內容

為了解決現有技術中熔深和熔寬難以同時保證的問題，本發明的第一個目的是提出一種用于低合金鋼熔化極氣體保護焊的活性劑。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種用于低合金鋼熔化極氣體保護焊的活性劑，包括以下重量百分比的組分：SiO₂：60％～70％，Cr₂O₃：10％～20％，TiO₂：10％～20％。

所述SiO₂、Cr₂O₃和TiO₂粉末的顆粒度均為50～90μm；純度均為95％～99％。

本發明的第二個目的是提供一種焊絲旋轉復合的熔化極氣體保護焊方法，通過控制焊絲旋轉速度來保證不同熔深和熔寬的匹配，實現增加熔深的同時，增加熔寬。

本發明采用的第二種技術方案是：一種焊絲旋轉復合的熔化極氣體保護焊方法，采用焊絲自轉式熔化極焊接裝置，包括以下步驟：

1、配制適用于低合金鋼熔化極氣體保護焊接用的活性劑：采用SiO₂、Cr₂O₃和TiO₂粉末，其顆粒度均為50～90μm、純度均為95％～99％，按一定比例配比后，混合均勻制備成低合金鋼熔化極氣體保護焊接用活性劑，其成分按重量百分比配比為SiO₂：60％～70％，Cr₂O₃：10％～20％，TiO₂：10％～20％。；

2、將步驟1制備好的活性劑與丙酮混合，攪拌成糊狀后涂覆在待焊接工件表面，涂覆寬度比焊縫寬度大20～50mm，涂覆量為5～7mg/cm²；

3、將已經涂敷活性劑的待焊接工件放于自動行走裝置上，并調整待焊接工件表面位置，使其位于焊槍正下方；

4、在焊絲自轉式熔化極焊接裝置上設置合適的焊接參數和焊絲轉速；進行焊接。

本發明的用于低合金鋼熔化極氣體保護焊的活性劑及其與焊絲旋轉復合的熔化極氣體保護焊方法，通過控制焊絲旋轉速度來保證不同熔深和熔寬的匹配。除此之外，本發明還可以將多層多道焊發展為多層單道焊，從而能夠提高焊接效率。

附圖說明

圖1為本發明的用于低合金鋼熔化極氣體保護焊的活性劑增加熔深的原理示意圖。