[發明專利]一種交替供氣式鈦合金窄間隙GTAW用焊接裝置及方法

有效

• 申請號: 202110600877.4
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113305401B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 雷小偉;崔永杰;張毅
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/235;B23K9/32
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 李向陽;王錚

1.一種利用交替供氣式GTAW焊接裝置進行鈦合金窄間隙焊接的方法，其特征在于：該焊接裝置包括He供氣組件（1）、Ar供氣組件（2）、GTAW焊槍（3）、待焊工件（4）、供電電源（5）、控制機構（6）和供氣管路（7），其中，He供氣組件（1）和Ar供氣組件（2）分別通過一段供氣管路（7）與GTAW焊槍（3）連接，為GTAW焊槍（3）提供焊接時的保護氣流，在兩段供氣管路（7）上分別設置有用于調節氦氣氣流的高頻閥A（8）和用于調節氬氣氣流的高頻閥B（9），所述的控制機構（6）包括相互之間電連接的供電單元（601）、A路供電電路（602）、B路供電電路（603）、A路驅動電路（604）、B路驅動電路（605）、顯示模塊（606）和人機交互模塊（607），供電單元（601）與供電電源（5）連接，為整個控制機構（6）提供電力支持，A路供電電路（602）和A路驅動電路（604）均與高頻閥A（8）連接，以分別為高頻閥A（8）提供電力和驅動信號，B路供電電路（603）和B路驅動電路（605）與高頻閥B（9）連接，以分別為高頻閥B（9）提供電力和驅動信號，顯示模塊（606）用于顯示整個控制機構（6）的工作信息，人機交互模塊（607）用于人工控制和輸入信息，所述的GTAW焊槍（3）也與供電電源（5）連接，并能夠在供電電源（5）的電力供給下，經由高頻閥A（8）和高頻閥B（9）的氣體調控，為待焊工件（4）的焊接提供Ar-He交替供氣式氣流保護；采用如下焊接方法：步驟一、開啟供電電源（5）、He供氣組件（1）和Ar供氣組件（2），將GTAW焊槍（3）置于待焊工件（4）的焊接坡口處；

步驟二、當焊接坡口處待焊工件（4）的母材厚度＜30mm時，通過調控控制機構（6）中的人機交互模塊（607），設定Ar-He交替供氣時氬氣的單次供氣時間TAr和氦氣的單次供氣時間THe之間的比值為（3~5）：1，交替頻率為1~3Hz，進行待焊工件（4）的交替供氣式焊接；

步驟三、當焊接坡口處待焊工件（4）的母材厚度≥30mm，且坡口入口處的寬度小于20mm時，通過調控控制機構（6）中的人機交互模塊（607），設定Ar-He交替供氣時氬氣的單次供氣時間TAr和氦氣的單次供氣時間THe之間的比值為（0.5~2）：1，交替頻率為2~5Hz，進行待焊工件（4）的交替供氣式焊接；

步驟四、焊接完成后，關閉供電電源（5）、He供氣組件（1）和Ar供氣組件（2），即完成鈦合金窄間隙的GTAW焊接。

2.根據權利要求1所述利用交替供氣式GTAW焊接裝置進行鈦合金窄間隙焊接的方法，其特征在于：所述的He供氣組件（1）包括氦氣瓶以及設置在氦氣瓶上的壓力表和氣體輸出調節閥；所述的Ar供氣組件（2）包括氬氣瓶以及設置在氬氣瓶上的壓力表和氣體輸出調節閥。