[發明專利]鋁合金管氬弧焊接過程優化方法

在審

• 申請號: 201710482058.8
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107225310A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 杜傳國;龐繼勇;張彬;陳雅斌;郭利偉;毛春生;陳麗剛
• 申請（專利權）人: 山東電力建設第一工程公司
• 主分類號: B23K9/235
• 分類號: B23K9/235;B23K9/173
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種鋁合金管氬弧焊接過程優化方法。

背景技術

目前，在國家級的焊接技能競賽項目中，鋁合金管的焊接已成為常規比賽項目，由于鋁及鋁合金具有導熱性強而熱容量大，線脹系數大，熔點低和高溫強度小等特點，鋁管的焊接特性，在焊接時易產生氧化、氣孔和未熔合等缺陷。在參賽選手培訓過程，傳統方法是按照競賽技術文件要求，通過教練經驗傳授和選手的進行試件的焊接練習和個人摸索，才能長時間的總結適合于自己的一套焊接技藝，由于選手的水平差異導致培訓所用時間長，材料和機械使用成本高，現場發揮時焊接質量不穩定。對于鋁合金管氬弧焊接過程以及焊接的效果都無法公平、客觀的進行評價或評估。

同時，傳統的試件坡口加工時角度一般為30°，對接后焊接角度偏下偏小，易造成根部未焊透等缺陷，同時采用銼刀或鋼磨頭打磨坡口，致使坡口邊存在毛刺且容易損傷內坡口邊，導致焊接時產生氣孔、燒穿等缺陷。

焊接接頭成型質量提升慢，操作者所花費的時間、精力較長，所消耗的材料、機械等成本較高，同時由于鋁合金焊接時的強光、強紫外線輻射等，較長時間的訓練對操作者的身心健康造成傷害。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種鋁合金管氬弧焊接過程優化方法，本發明通過對焊接中幾個關鍵技術點進行設置有針對性的焊接方法，使焊接效果優化，同時，能夠建立統一的評估準則，合理評價操作者的水平，能夠適用于焊接技能競賽項目。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種鋁合金管氬弧焊接過程優化方法，包括以下步驟：

(1)對試件進行坡口打磨處理，使坡口角度為35°，露出金屬光澤后在設定時間內進行焊接；

(2)將試件在工位架上進行垂直組對檢查，看是否存在間隙，如果存在縫隙則將坡口邊緣銼平；

(3)打磨焊絲，將焊槍的鎢棒鎢極打磨成圓堆型，在保持設定的氬氣純度、含水量和氣體流量下進行焊接；

(4)將制備好的試件組對，組對時不留間隙，不存在角變形，依次進行打底焊接、焊縫接頭和蓋面焊接；

(5)檢測焊縫的外觀和射線檢測內部質量，將不同的焊接成品數據傳輸到數據庫，進行大數據分析，根據數據分析，不斷調整優化焊接工藝參數。

所述步驟(1)中，試件采用鋁合金專用的超硬鎢鋼圓鋸片對坡口打磨處理，通過焊縫檢測尺檢查確認使坡口角度為35°，在打磨時內坡口邊不修理，保持平直。

所述步驟(1)中，試件坡口兩側40-60mm范圍內表面用鋼磨頭打磨干凈，露出金屬光澤，制備好的試件必須在1.5-2.5小時內進行焊接，否則重新進行打磨制備.

所述步驟(3)中，氬氣純度不低于99.99％，且含水量不大于50mg/m³，氣體流量為15—20L/min，環境溫度不低于5℃，否則預熱至100—200℃后再施焊。

所述步驟(4)中，打底焊接電流為150-160A，清理比例為[-20,-15]，交流偏值為120；焊接時焊槍與試件成90°夾角，不可前后傾斜，鎢極伸出長度為[2,4]㎜，焊絲與焊縫成50°—70°夾角，加絲時利用焊絲頂融化的熔池，向熔池后面加絲。

所述步驟(4)中，焊接過程中，點固的焊點要打磨掉，且不要把坡口根部磨穿。

所述步驟(4)中，若發現存在氣孔，立即停止施焊，進行修磨處理，并檢查焊縫根部是否未熔合。

所述步驟(4)中，在打底焊縫接頭前，適用超硬鎢鋼圓鋸片將前面的熄弧點打磨出斜坡，起弧時要在斜坡的后面起弧，形成熔池后在加入焊絲進行焊接，最后收弧時要將第一個起弧點打磨出斜坡，慢慢息弧。

所述步驟(4)中，蓋面焊接前，設置焊機電流為140-150A，清理比例為[-20，-5]，交流偏值為120。

所述步驟(4)中，蓋面時焊槍與焊縫成90°夾角，焊絲采用與焊縫圓的剪切線的角度加絲，焊槍采用圓圈型擺動法擺動，焊縫的接頭利用鎢鋼圓鋸片打磨，以保證接頭的高低差，打磨時不要損傷的原始焊縫，最后的收弧時要把第一個起弧點打磨出斜坡，慢慢息弧。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明采用鋁合金專用的超硬鎢鋼圓鋸片對坡口打磨處理，坡口邊無毛刺和缺口避免焊接時產生氣孔、燒穿等缺陷；坡口角度為35°，解決了由于試件坡口角度偏小，易造成根部未焊透等缺陷的問題。

本發明在整個焊接過程對操作者操作手法進行指導，使每個操作者易于掌握統一的鋁合金管的焊接技能，保證焊接接頭的外觀質量和內部質量。