[發(fā)明專利]鈦合金手工TIG平對接焊接輔助工裝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010810675.8
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111940876A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李萬君;王善更;董澤民;樸東岳
• 申請（專利權(quán)）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: B23K9/32
• 分類號: B23K9/32;B23K9/167;B23K103/14
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 田春梅

鈦合金手工TIG平對接焊接輔助工裝涉及軌道客車用鈦合金工件的手工TIG焊接技術(shù)領(lǐng)域，其包括兩個紫銅材質(zhì)制成的直角梯形氣室、兩個氣管接口和兩個螺栓組件。利用本發(fā)明工裝，可以一人完成焊接操作，節(jié)省人力；可以獲得質(zhì)量可靠且美觀的焊縫，能夠保證鈦合金手工TIG焊平對接焊縫焊接的穩(wěn)定性及可靠性，保證了每次的焊接質(zhì)量，零返修率，提高生產(chǎn)效率5?10倍，降低了操作者的勞動強度，節(jié)約了勞動和生產(chǎn)成本；該工裝結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣，操作方便，降低了鈦合金手工TIG平對接焊縫的焊接操作難度，保證了生產(chǎn)質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道客車用鈦合金工件的手工TIG焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦合金手工TIG平對接焊接輔助工裝。

背景技術(shù)

鈦是一種化學(xué)性質(zhì)非常活潑的金屬，溫度在300℃以上時能快速吸氫，450℃以上時能快速吸氧，600℃以上時能快速吸氮。當(dāng)焊接熔池中侵入上述有害氣體后，焊縫及高溫近縫區(qū)會根據(jù)溫度不同，呈現(xiàn)出金黃色、藍紫色、深灰色,同時焊接接頭的塑性和韌性都會明顯下降，特別是在882℃以上，接頭晶粒嚴重粗大化，冷卻時形成馬氏體組織，使焊接接頭嚴重脆化。為避免鈦合金焊接過程中發(fā)生氧化，需要對高溫的焊接區(qū)域進行氣體保護，使高溫區(qū)的鈦合金金屬與空氣隔絕。

在鈦合金焊接過程中，必須為焊接區(qū)域提供全面氣體保護，因為很微量的空氣混入也會污染焊道，因此在鈦合金焊接過程中除焊接操作者外，還需要一人配合焊接操作者對焊后過熱區(qū)域進行輔助氣體跟蹤保護。由于兩人配合作業(yè)易出現(xiàn)速度不同步、運調(diào)動作不一致，或出現(xiàn)氣體渦流等不利因素，會導(dǎo)致該區(qū)域焊縫和母材出現(xiàn)不同程度氧化，從而影響焊接質(zhì)量。

鈦合金具有導(dǎo)熱性差、熔點高、熔池尺寸大的特點，焊接時較碳鋼更難操作。手工TIG焊時為獲得良好的工藝效果，鎢極需與熔池始終保持2-3mm間距，焊槍與焊件始終保持70°～85°，操作者在焊接過程中需全神貫注觀察焊接區(qū)域，在焊接較長焊縫，或長時間焊接時，往往易受焊接空間位置限制，操作者操作不當(dāng)或外界干擾而影響焊接質(zhì)量和焊縫美觀。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有鈦合金焊接氧化問題，以及鈦合金手工TIG焊平對接焊縫兩人配合操作易存在失誤，報廢率高，造成人員浪費和長焊縫焊接很容易產(chǎn)生由于操作不當(dāng)，大大影響焊縫焊接質(zhì)量及外觀成形的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鈦合金手工TIG平對接焊接輔助工裝。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：

鈦合金手工TIG平對接焊接輔助工裝，其包括兩個紫銅材質(zhì)制成的直角梯形氣室、兩個氣管接口和兩個螺栓組件；直角梯形氣室的垂向截面為直角梯形，兩個直角梯形氣室對稱設(shè)置，二者在梯形下底板的同一側(cè)各設(shè)有一個底面連接板，底面連接板上設(shè)有左側(cè)長條形通孔，兩個底面連接板通過一個螺栓組件和左側(cè)長條形通孔的配合實現(xiàn)連接；兩個直角梯形氣室在另一側(cè)的垂向側(cè)壁上各設(shè)有一個側(cè)面連接板，側(cè)面連接板上設(shè)有右側(cè)長條形通孔，兩個側(cè)面連接板通過另一個螺栓組件和右側(cè)長條形通孔的配合實現(xiàn)連接，兩個直角梯形氣室通過兩個螺栓組件連接構(gòu)成一個框架結(jié)構(gòu)；兩個直角梯形氣室在其相對的兩個斜腰板上各設(shè)有多個出氣孔，兩個氣管接口分別固連在兩個直角梯形氣室同一側(cè)的兩個側(cè)壁上，且氣管接口與直角梯形氣室內(nèi)部相通。

上述多個出氣孔設(shè)置在兩個直角梯形氣室的斜腰板與下底板的連接處。所述多個出氣孔等間距設(shè)置。

本發(fā)明的有益效果如下：

1)利用該工裝，可對鈦合金TIG焊接熔池和高溫區(qū)域提供良好的氣體保護，避免焊接時的鈦合金金屬與空氣接觸發(fā)生氧化。

2)利用該工裝，可以一人完成焊接操作，節(jié)省人力；

3)利用該工裝，焊接過程焊槍可倚靠兩個直角梯形氣室的斜腰板做頻率一致的運槍擺動，達到電弧穩(wěn)定，氣流穩(wěn)定的效果，以獲得質(zhì)量可靠且美觀的焊縫。

4)利用該工裝中的螺栓組件和長條形通孔的配合，實現(xiàn)兩個直角梯形氣室的間距可調(diào)節(jié)，以匹配不同寬度的焊縫。