[發明專利]一種低飛濺的氣保焊接方法

在審

• 申請號: 201811501815.2
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109570709A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 李曉泉;林皓;陳一鑫;初雅杰;時振
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B23K9/173
• 分類號: B23K9/173;B23K35/02;B23K35/38
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種低飛濺的氣保焊接方法。焊絲采用電纜式復合焊絲；所述電纜式復合焊絲包括一中心焊絲，所述中心焊絲的外周設置有多根外圍焊絲，所述外圍焊絲以螺旋狀緊密纏繞于中心焊絲的外層。本發明的焊接方法可采用大直徑粗絲進行氣體保護焊接，φ2.4mm的電纜式復合焊絲在280A至600A之間均能穩定熔化過渡熔滴金屬。

技術領域

本發明涉及一種低飛濺的氣保焊接方法，屬于氣體保護焊接領域。

背景技術

氣體保護焊采用二氧化碳、氬氣或其他混合氣體對焊接區域進行有效保護，焊接過程中沒有熔渣與液態金屬間的相互冶金作用而僅發生氣相和液態金屬的冶金作用。該方法具有明弧、焊接過程易于監控、不易產生夾渣、熔敷金屬含氫量低等其它焊接方法不可比擬的優勢。目前對于稀貴有色金屬如鈦合金、鋁合金、鋯合金、鎂合金等而言，熔化極氬弧焊或非熔化極氬弧焊是解決其焊接的最主要方法。由于使用明弧進行焊接，氣相與液態金屬直接發生冶金作用，焊絲直徑僅能控制在1.2mm以下。對于直徑更粗大的焊絲則需增大焊接電流以保證進給焊絲的穩定熔化。但隨著焊接電流的增大，明弧焊接工況下電弧外圍保護氣體的層流狀態將發生紊亂導致保護失效。另一方面，隨著焊接電流的增大，電弧的產熱相應增大，氣相與液態金屬的作用過于強烈從而引起大顆粒的飛濺。這對焊縫性能及成形十分不利。因此實際應用中的氣體保護焊通常采用0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mmm直徑的焊絲進行焊接。其中以1.2mm直徑最常用，電流一般控制在160-250A。幾乎沒有能突破2.0mm以上直徑焊絲進行氣體保護焊接的先例。

細絲氣體保護焊接雖然成本低廉、焊接質量高，但也存在一個問題，即焊接效率較低。在中厚板焊接及大面積堆焊方面其低效率的矛盾顯現十分突出。例如液化天然氣LNG儲罐內壁表面大面積堆焊鎳基合金采用傳統TIG焊，其工作量十分繁重。專利（CN204295144U）公開了一種降低飛濺率的活性絞線焊絲，可用于氣體保護焊接。該焊絲由絞合為一體的多股實心焊絲和擠壓填充于該絞合焊絲間隙中的活性劑構成。根據焊絲直徑的大小可用于氣體保護焊、埋弧焊等焊接方法。分析該焊絲雖能用于氣體保護焊，但焊接過程中存在活性劑易脫落、焊縫夾渣幾率較傳統明弧氣保焊更大。同時更主要的問題是該焊絲通過導電嘴時，焊絲與導電嘴內壁接觸呈點接觸，接觸電阻大、也難以保證穩定的電流傳導。這將影響焊接過程電弧的穩定性。專利（CN103753053B）公開了一種飛濺數量少且飛濺顆粒尺寸小的無渣自保護堆焊藥芯焊絲。該專利采用將合金粉末填充于鋼帶芯內部，雖然在藥芯中通過添加穩弧劑以柔化焊接電弧對減小飛濺具有一定的作用。分析該焊絲主要適用于埋弧焊，僅有細絲方可適用于氣體保護焊接方法，與傳統細絲氣體保護焊在控制飛濺方面有一定的獨到優勢。為提高氣體保護焊接的效率，最主要的是設法如何提高焊絲的電流承載能力，同時又能解決大電流工況下保護氣體層流狀態不致發生紊亂的難題。另一方面，還需解決如何有效地控制電流增加后電弧熱引起的氣相與液態金屬間更為強烈的冶金作用而引起的大顆粒飛濺技術問題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種低飛濺的氣保焊接方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種低飛濺的氣保焊接方法，焊絲采用電纜式復合焊絲；所述電纜式復合焊絲包括一中心焊絲，所述中心焊絲的外周設置有多根外圍焊絲，所述外圍焊絲以螺旋狀緊密纏繞于中心焊絲的外層。

所述的一種低飛濺的氣保焊接方法，焊接過程中采用導電嘴，所述導電嘴包括導電嘴本體，所述導電嘴本體具有導絲孔，所述導電嘴本體外側設置有外套，所述導電嘴本體和外套之間設置有滾動軸承。

所述的一種低飛濺的氣保焊接方法，焊接電源采用額定電流大于650A的直流焊接電源，保護氣體選用Ar和CO2的混合氣體。

所述的一種低飛濺的氣保焊接方法，所述混合氣體為82%的Ar和18%的CO2。

所述的一種低飛濺的氣保焊接方法，所述焊接電流為280-500A。