[發明專利]一種奧氏體不銹鋼鎖底結構橫焊方法及系統

有效

• 申請號: 202110649072.9
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113427107B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 從保強;孫雪君;齊鉑金;賀鉑昌;蔡鑫祎;祁澤武
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B23K9/235
• 分類號: B23K9/235;B23K9/167;B23K9/32
• 代理公司: 北京首捷專利代理有限公司 11873
• 代理人: 梁婧宇

1.一種奧氏體不銹鋼鎖底結構的橫焊方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，準備奧氏體不銹鋼結構(1)，所述奧氏體不銹鋼結構(1)包括：兩層奧氏體不銹鋼層(11)和固定工裝(12)，單層所述奧氏體不銹鋼層(11)的厚度為2至5mm，兩層所述奧氏體不銹鋼層(11)緊密貼合在一起的總厚度為4至10mm；所述固定工裝(12)將兩層所述奧氏體不銹鋼層(11)固定在一起，且兩層所述奧氏體不銹鋼層(11)之間的安裝間隙(103)小于0.2mm；

S2，預處理：對奧氏體不銹鋼結構(1)的焊接表面進行磨削處理，隨后用酒精和丙酮溶液進行擦拭，充分去除所述焊接表面的雜質；

S3，安裝橫焊系統：將高頻脈沖焊接電源(2)分別電性連接控制柜(3)、工業機器人(4)和氬弧焊炬(5)，且所述高頻脈沖焊接電源(2)調節為雙脈沖超音頻直流模式，所述控制柜(3)電性連接所述工業機器人(4)，同時將所述氬弧焊炬(5)固定在所述工業機器人(4)上，且在所述氬弧焊炬(5)上固定鎢極棒(6)；

S4，調節焊接位置：調節所述鎢極棒(6)的軸線與水平線夾角θ為10～15°，同時，所述控制柜(3)控制所述工業機器人(4)運作，以調節所述鎢極棒(6)端部距離所述奧氏體不銹鋼結構(1)表面的間距L為3～5mm；

S5，開始焊接。

2.根據權利要求1所述的一種奧氏體不銹鋼鎖底結構的橫焊方法，其特征在于，所述奧氏體不銹鋼層(11)為板狀或為套筒狀。

3.根據權利要求1所述的一種奧氏體不銹鋼鎖底結構的橫焊方法，其特征在于，所述高頻脈沖焊接電源(2)的焊接工藝參數為：低頻脈沖峰值階段正極性電流I p+ 為180～390A；低頻脈沖峰值疊加超音頻脈沖階段正極性電流I pp+ 為280～490A；低頻脈沖基值階段正極性電流I b+ 為100～230A；低頻脈沖基值疊加超音頻脈沖階段正極性電流I bp+ 為200～330A；超音頻脈沖電流幅值I HP 為100A；低頻脈沖周期T L2 為0.1～0.25s；超音頻脈沖電流周期T L3 為0.025～0.05ms，超音頻脈沖電流的占空比恒定設置為50％。

4.根據權利要求1所述的一種奧氏體不銹鋼鎖底結構的橫焊方法，其特征在于，所述步驟S5中，先后焊接有第一道焊縫(101)和第二道焊縫(102)，所述第一道焊縫(101)焊接完成后，所述控制柜(3)控制所述工業機器人(4)將所述氬弧焊炬(5)回到焊接起點，并同時沿豎直方向移動2至3mm，然后開始焊接所述第二道焊縫(102)。

5.根據權利要求4所述的一種奧氏體不銹鋼鎖底結構的橫焊方法，其特征在于，所述第一道焊縫(101)和所述第二道焊縫(102)的寬度均為8至12mm，所述第一道焊縫(101)和所述第二道焊縫(102)交疊形成焊縫輪廓(104)。

6.根據權利要求4所述的一種奧氏體不銹鋼鎖底結構的橫焊方法，其特征在于，焊接所述第一道焊縫(101)的焊接速度為200～220mm/min，焊接所述第二道焊縫(102)的焊接速度為220～240mm/min外，同時焊接所述第一道焊縫(101)和焊接所述第二道焊縫(102)的其他焊接參數均相同。

7.一種奧氏體不銹鋼鎖底結構的橫焊系統，其特征在于，包括：高頻脈沖焊接電源(2)、控制柜(3)、工業機器人(4)、氬弧焊炬(5)和準備奧氏體不銹鋼結構(1)；

其中，所述高頻脈沖焊接電源(2)分別電性連接所述控制柜(3)、所述工業機器人(4)和所述氬弧焊炬(5)，且所述高頻脈沖焊接電源(2)調節為雙脈沖超音頻直流模式，所述控制柜(3)電性連接所述工業機器人(4)，同時所述氬弧焊炬(5)固定在所述工業機器人(4)上，所述氬弧焊炬(5)上固定有鎢極棒(6)，且所述鎢極棒(6)的軸線與水平線夾角θ為10～15°，所述鎢極棒(6)端部距離靠近所述奧氏體不銹鋼結構(1)表面的間距L為3～5mm。

8.根據權利要求7所述的一種奧氏體不銹鋼鎖底結構的橫焊系統，其特征在于，所述高頻脈沖焊接電源(2)的焊接工藝參數為：低頻脈沖峰值階段正極性電流I p+ 為180～390A；低頻脈沖峰值疊加超音頻脈沖階段正極性電流I pp+ 為280～490A；低頻脈沖基值階段正極性電流I b+ 為100～230A；低頻脈沖基值疊加超音頻脈沖階段正極性電流I bp+ 為200～330A。