[發明專利]一種軟鐵-銅復合結構彈帶電阻電弧雙熱絲焊接方法

在審

• 申請號: 202010082991.8
• 申請日: 2020-02-07
• 公開（公告）號: CN111250836A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 黃永憲;秦志偉;周榮林;呂世雄;范強
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/133;B23K9/32;B23K9/04;B23K11/00;B23K11/36;B23K28/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

一種軟鐵?銅復合結構彈帶電阻電弧雙熱絲焊接方法，屬于焊接技術領域。本發明解決了現有的軟鐵?銅復合結構彈帶焊接過程中，因對不同電阻特性及不同導熱特性的軟鐵和銅采用單熱絲模式，而導致熱絲不充分，從而產生熔池熱效應及攪拌作用過強，難以控制復合結構彈帶層的元素擴散的問題。它采用軟鐵焊絲電阻熱絲系統和銅焊絲電弧熱絲系統分別對軟鐵部分及銅部分進行堆焊，彈體通過第一旋轉電機固定，第一TIG焊槍固定在彈體上方，熱絲電源的兩電極分別位于導絲嘴的兩端且均與軟鐵焊絲連接形成導電回路，提供電阻熱以實現對軟鐵焊絲的電阻熱絲；第二TIG焊槍作為主焊槍固定在彈體上方，TIG副焊槍固定在銅焊絲上方且提供電弧熱以實現對銅焊絲的電弧熱絲。

技術領域

本發明涉及一種軟鐵-銅復合結構彈帶電阻電弧雙熱絲焊接方法，屬于焊接技術領域。

背景技術

彈帶是炮彈的密封件，是炮彈彈體結構中的重要組成部分，也是有效保證炮彈飛行穩定性和準確命中目標的關鍵部件。彈帶的可靠性對于炮彈的穩定飛行起著至關重要的作用，優質彈帶可以增加射程、提高精度，并減少膛線的磨損。傳統彈帶材料包括軟鐵和銅，銅本身質軟，利用銅作為彈帶會導致炮彈發射過程中大量的銅會殘留在炮膛中，導致銅彈帶損失，同時造成污染，需要定期清理炮膛，此外銅彈帶的抗剪切能力差產生側滑，使得炮彈發射過程中的閉氣性變差，影響精度與射程。軟鐵的硬度較高，軟鐵彈帶能解決銅彈帶的問題，但增大了彈帶與膛線間摩擦，使得膛線的磨損較為嚴重，影響炮膛的服役壽命。

傳統的單熱絲系統適用于單類焊絲熔敷或焊絲材料的直徑、干伸長、導熱性、電導率等方面差異較小的多種類焊絲熔敷，如軟鐵焊絲、碳鋼焊絲、低合金結構鋼焊絲等電阻較大且導熱性較差的焊絲常采用電阻焊絲預熱方式，而銅焊絲、銀焊絲等電阻較小且導熱性優異的焊絲常采用電弧焊絲預熱方式。

申請人于2012.04.12申請的申請號為201210116527.1的發明專利公開的一種《軟鐵-黃銅復合彈帶結構及其焊接方法》，其公開了一種軟鐵-黃銅復合彈帶結構，但是在對軟鐵部分及對黃銅部分進行堆焊過程中采用的是同一種熱絲方式，而因軟鐵焊絲的電阻大，銅焊絲的電阻小的特性，且二者導熱性差異較大，采用單熱絲方式(如電弧熱絲或電阻熱絲)，會使軟鐵或銅焊絲二者之一預熱不充分，從而導致熔池熱效應及攪拌作用過強，難以控制復合結構彈帶層的元素擴散，影響了軟鐵-銅復合結構彈帶的穩定性和焊接質量，并且帶來資源浪費及導致生產成本過高等問題。

發明內容

本發明是為了解決現有的軟鐵-銅復合結構彈帶焊接過程中，因對不同電阻特性及不同導熱特性的軟鐵和銅采用單熱絲模式，而導致熱絲不充分，從而產生熔池熱效應及攪拌作用過強，難以控制復合結構彈帶層的元素擴散的問題，進而提供了一種軟鐵-銅復合結構彈帶電阻電弧雙熱絲焊接方法。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種軟鐵-銅復合結構彈帶電阻電弧雙熱絲焊接方法，它采用軟鐵焊絲電阻熱絲系統和銅焊絲電弧熱絲系統分別對軟鐵部分及銅部分進行堆焊，

其中所述軟鐵焊絲電阻熱絲系統包括第一TIG焊槍、熱絲電源及第一旋轉電機，彈體通過第一旋轉電機固定，第一TIG焊槍固定在彈體上方，熱絲電源的兩電極分別位于導絲嘴的兩端且均與軟鐵焊絲連接形成導電回路，提供電阻熱以實現對軟鐵焊絲的電阻熱絲；

所述銅焊絲電弧熱絲系統包括第二TIG焊槍、TIG副焊槍及第二旋轉電機，第二TIG焊槍作為主焊槍固定在彈體上方，TIG副焊槍固定在銅焊絲上方且提供電弧熱以實現對銅焊絲的電弧熱絲；

焊接時，首先堆焊軟鐵部分，采用自動送絲，選用參數為：焊絲直徑在0.5-2.5mm之間，送絲速度在0.5-20m/min之間，焊接電流在3-300A之間，第一旋轉電機的旋轉周期在0.1-20r/min之間，軟鐵部分堆焊結束后，對軟鐵堆焊層進行切削加工；