[發明專利]一種復合焊接方法

有效

• 申請號: 201711192621.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN109834362B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 王秀偉;張皓月
• 申請（專利權）人: 林肯環球股份有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/18;B23K9/16;B23K9/28;B23K9/32
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 卓曉曦;楊明釗

本申請公開了一種復合焊接方法，所述方法包括在待焊工件的焊接方向上，先進行潛弧氣體保護焊，再進行明弧氣體保護焊。本申請的方法相對于傳統雙絲GMAW焊接而言具有更高的熔敷率和更大的熔深。

技術領域

本申請涉及但不限于復合焊接技術。

背景技術

隨著船舶、鋼結構、工程機械等現代制造業的飛速發展，對于高效焊接技術的需求迫在眉睫。為了提高焊接效率，可以采用雙絲或多絲GMAW(Gas Metal Arc Welding)的方法。

如圖1所示，傳統雙絲GMAW技術均需共熔池，以確保焊縫成形。常規焊接參數下焊絲距離較近，電弧存在一定的干擾。當焊接電流和送絲速度過大時，熔池體積和電弧力均增大，熔池擾動難以控制，限制了其熔敷率進一步提升。另外，傳統雙絲GMAW技術相對單絲GMAW工藝在增加熔深方面效果不明顯，一般僅能提升不足20％，難以有質的突破。

因此，存在相對傳統雙絲GMAW而言具有更高的熔敷率、更大的熔深并兼顧高的焊接速度的復合焊接技術的需求。

發明內容

為了尋求一種具有更高的熔敷率、更大的熔深并兼顧更高的焊接速度的高效復合焊接技術，本申請的發明人對現有的焊接工藝進行了研究分析。

自二氧化碳技術運用多年以來，焊接飛濺是應用中不可避免的問題，而潛弧過渡的熔滴過渡形式由于近噴射過渡，飛濺較小，且熔深大，熔敷率高，而受到廣泛關注。但由于二氧化碳潛弧焊接尤其是直徑φ1.6mm以下的細絲二氧化碳潛弧焊過程不穩定，且成形較差，使其使用受限并未能廣泛應用。提高焊接效率是提高焊接制造生產率的關鍵。本申請的發明人發現，最直接的措施是提高單位時間的熔敷量和減少填充坡口的截面積。前者通過使用更大的焊接規范來實現，后者則需要該焊接方法具有優秀的熔透能力，從而適用更大鈍邊，減少熔敷金屬填充量和填充時間。然而，傳統雙絲GMAW方法焊接參數難以繼續提升，而且熔深不能滿足大鈍邊坡口的全熔透需要。

在此基礎上，本申請的發明人經過大量研究提出了一種創造性的復合焊接方法，所述方法包括在待焊工件的焊接方向上，先進行潛弧氣體保護焊，再進行明弧氣體保護焊。

在本申請中，術語“潛弧(Buried Arc)氣體保護焊”是一種氣體保護焊形式，其電弧部分或全部潛入母材，表現為一種噴射過渡的形式。

在本申請中，術語“明弧氣體保護焊”是指一種相對于電弧潛入母材的潛弧氣體保護焊接而言，焊接電弧幾乎全部位于待焊母材表面以上的氣體保護焊。

在以上或其他實施方式中，所述潛弧氣體保護焊與所述明弧氣體保護焊的熔池通過液橋相連，所述液橋相對于前后電弧的熔池寬度而言是窄的。

在以上或其他實施方式中，所述明弧氣體保護焊的焊接電弧和熔池覆蓋在窄的液橋上，而不是覆蓋在所述潛弧氣體保護焊的焊接電弧的熔池上。

在以上或其他實施方式中，所述潛弧氣體保護焊的保護氣體可以為純CO₂氣體或CO₂體積百分含量在50％以上的富CO₂混合氣體。

在以上或其他實施方式中，所述明弧氣體保護焊的保護氣體可以純Ar氣體或Ar體積百分含量在75％以上的富Ar混合氣體。

在以上或其他實施方式中，所述潛弧氣體保護焊的焊絲可以為單絲的實心焊絲或金屬粉芯焊絲。

在以上或其他實施方式中，所述明弧氣體保護焊的焊絲可以為實心焊絲、金屬粉芯焊絲或藥芯焊絲。

在以上或其他實施方式中，所述明弧氣體保護焊的焊絲可以為單絲的、雙絲的或多絲的。

在以上或其他實施方式中，所述潛弧氣體保護焊的焊絲直徑可以為 1.2mm-4.0mm，所述明弧氣體保護焊的焊絲直徑可以為1.2mm-5.0mm。