[發(fā)明專利]高電流脈沖電弧焊方法和藥芯焊絲

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680045349.4
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN109348706B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 辻勝之
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: B23K9/173
• 分類號: B23K9/173;B23K9/16;B23K35/30;B23K35/368
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳克鵬

一種脈沖電弧焊方法，其使用分別特定量含有C、Si、Mn、P、S、和從Al、Ti、Zr和Mg所構成的群中選擇的至少一種元素的藥芯焊絲，并且使焊接時的脈沖峰值電流為550～950A、脈沖基值電流為550A以下、脈沖峰值電流與脈沖基值電流的差為200～600A。

技術領域

本發(fā)明涉及高電流脈沖電弧焊方法，更詳細地說，是涉及在輸送設備、建筑機械等的領域的角焊縫和坡口內向下進行單層或多層堆焊等的情況下，能夠以高效率、高品質焊接，并且能夠防止氣孔缺陷的新的高電流脈沖電弧焊方法。另外本發(fā)明也涉及用于該高電流脈沖電弧焊方法的新的藥芯焊絲。

背景技術

在輸送設備、建筑機械等的領域所適用的中厚板的焊接中，多是使用消耗電極式氣體保護電弧焊，在角焊縫和坡口內進行單層或多層堆焊，這時，課題是經常要求高品質化和高效率化。

關于高效率化，一般是使用高電流使焊絲的熔融速度增加的手法，但隨著電流的增加，飛濺大量發(fā)生，因此焊接部的外觀受損，品質也降低。為此飛濺除去工序的勞動力增加，使生產效率降低。

另外，作為消耗式電極(以后也稱為“焊絲”。)，歷來一般是使用實芯焊絲。但是，在采用以高電流使焊絲的熔融速度增加，以追求高效率化的方法時，實芯焊絲在進行400A以上的高電流焊接時，呈現(xiàn)出被稱為旋轉射流過渡的熔滴過渡形態(tài)。

該過渡形態(tài)在從給電嘴到電弧發(fā)生點的實芯焊絲突出部，焦耳放熱過大，軟化·熔融的實芯焊絲在電弧中發(fā)生的電磁力的影響下，焊絲前端的熔融部分一邊伴隨電弧旋轉一邊過渡。這時，脫離的熔滴的大部分向周圍飛散，由此其飛濺發(fā)生量顯著。

此外，如果是以高電流進行的焊接，則除了飛濺發(fā)生以外，還會產生氣孔缺陷和導電嘴的磨耗的相關課題。高電流焊接時，熔融池的溫度上升，至凝固的時間增加。因此，在氣體保護的范圍內凝固未完畢，大氣中的氮容易卷入到熔融池中并固溶。固溶的氮在冷卻時作為氮分子成為氣體，在熔融金屬中作為氣泡發(fā)生。

熔融金屬中的氣泡，若直接凝固，則成為被稱為氣孔的氣孔缺陷。另外，在脫離大氣期間凝固，在焊道表面作為孔洞遺留的氣孔缺陷被稱為凹坑。如此，在高電流焊接中，電流值越上升，氣孔缺陷越容易發(fā)生。

另外，在高電流焊接中，存在導電嘴周邊達到高溫，向焊絲進行通電的導電嘴的接觸面的磨耗(以后稱為“焊嘴磨耗”。)變大這樣的課題。若焊嘴磨耗變大，則位置偏移和焊嘴的更換變得頻繁，作業(yè)效率降低。

關于擁有這些課題的消耗電極式氣體保護電弧焊的高效率化，有以下樣的技術。

在專利文獻1中，提出有一種焊接方法，其使用實芯焊絲作為焊絲電極，使用含有40～70體積％的氬、25～60體積％的氦、3～10體積％的二氧化碳、0.1～1體積％的氧的4種混合氣體作為保護氣體，以得到高熔敷量。

在專利文獻2中，提出有一種焊接方法，其使用焊渣系藥芯焊絲作為焊絲電極，此外作為保護氣體，使用二氧化碳，通過以300A/mm²以上的電流密度進行焊接，在得到高熔敷量的同時，也能夠得到來自焊渣的焊道平滑效果。

在專利文獻3和4中，提出有一種焊接方法，其通過成為雙電極以上的多電極，而達成高效率、低飛濺。

在專利文獻5中，提出有一種焊接方法，其以藥芯焊絲作為消耗電極，即使是高電流密度，也可抑制旋轉射流過渡，達成高效率、低飛濺。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本國特開昭59－45084號公報

專利文獻2：日本國特開平03－169485號公報

專利文獻3：日本國特開2008－55509號公報

專利文獻4：日本國特開2010－264487號公報