[發(fā)明專利]一種氬氣和二氧化碳雙保護(hù)氣鈦合金焊接拖罩和焊接方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110778277.7 | 申請日： | 2021-07-09 |
| 公開（公告）號： | CN113414475B | 公開（公告）日： | 2022-06-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 程方杰;樊立民;武少杰;張千一;侯宇田 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津大學(xué) |
| 主分類號： | B23K9/32 | 分類號： | B23K9/32;B23K9/16;B23K103/14 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201 | 代理人： | 琪琛 |
| 地址： | 300350 天津市津南區(qū)海*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 二氧化碳 保護(hù) 鈦合金 焊接 方法 | ||
本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種氬氣和CO2雙保護(hù)氣鈦合金焊接拖罩和焊接方法；拖罩外殼內(nèi)部設(shè)置中間隔板，中間隔板將拖罩外殼分隔為第一區(qū)段和第二區(qū)段，第一區(qū)段更靠近于焊槍；第一區(qū)段內(nèi)部設(shè)置氬氣分布管，氬氣分布管連接氬氣進(jìn)氣管，用于使氬氣均勻分布于第一區(qū)段內(nèi)部；第二區(qū)段內(nèi)部設(shè)置CO2分布管，CO2分布管連接CO2進(jìn)氣管，用于使CO2氣體均勻分布于第二區(qū)段內(nèi)部。本發(fā)明采用兩段式的焊接拖罩，在保證對鈦合金焊縫金屬良好保護(hù)效果的前提下，能夠最大限度地降低保護(hù)氣成本，縮短焊接拖罩長度，提升了其在鈦合金高效焊接中的靈活性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種適用于鈦合金的焊接拖罩和焊接方法。
背景技術(shù)
鈦及鈦合金高溫活性較強(qiáng)，250℃開始吸氫，400℃開始吸氧，600℃開始吸氮。在焊接過程中保護(hù)措施不當(dāng)時，焊縫會吸收這些有害氣體造成接頭性能惡化。其中氧氣的影響最為嚴(yán)重，會造成高溫焊縫金屬的嚴(yán)重氧化，故必須對400℃以上的焊接區(qū)域采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，避免其接觸空氣。
目前工程上和研究中一般采用氬氣作為保護(hù)氣體，通過采用氬氣拖罩的方法來對高溫焊縫進(jìn)行保護(hù)，避免400℃以上的高溫焊縫和熱影響區(qū)接觸空氣。現(xiàn)有技術(shù)中用氬氣作為鈦合金中厚板大功率焊接的惰性保護(hù)氣，在合適的拖罩結(jié)構(gòu)和氬氣流量下具有較好的保護(hù)效果，但該法的氬氣消耗量較大，保護(hù)氣成本較高。此外，氬氣散熱能力弱，需配備較長的拖罩才能取得良好的保護(hù)效果，降低了焊接設(shè)備的空間靈活度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著力于解決鈦合金中厚板大功率焊接過程中高溫焊縫區(qū)的氧化防護(hù)難題，提供了一種氬氣和CO2雙保護(hù)氣鈦合金焊接拖罩和焊接方法，采用兩段式的焊接拖罩，其前半部分通入常用的惰性氣體Ar，后半部分通入CO2氣體，比單純用氬氣作為保護(hù)氣有效降低焊接保護(hù)氣成本的同時縮短焊接拖罩的長度。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種氬氣和CO2雙保護(hù)氣鈦合金焊接拖罩，包括連接于焊槍的拖罩外殼，所述拖罩外殼內(nèi)部設(shè)置有中間隔板，所述中間隔板將所述拖罩外殼分隔為第一區(qū)段和第二區(qū)段，所述第一區(qū)段更靠近于所述焊槍；
所述第一區(qū)段內(nèi)部設(shè)置有氬氣分布管，所述氬氣分布管用于使氬氣均勻分布于所述第一區(qū)段內(nèi)部；所述氬氣分布管連接有氬氣進(jìn)氣管，所述氬氣進(jìn)氣管用于向所述氬氣分布管通入氬氣；
所述第二區(qū)段內(nèi)部設(shè)置有CO2分布管，所述CO2分布管用于使CO2氣體均勻分布于所述第二區(qū)段內(nèi)部；所述CO2分布管連接有CO2進(jìn)氣管，所述CO2進(jìn)氣管用于向所述CO2分布管通入CO2氣體；
所述中間隔板能夠隔絕所述第一區(qū)段的氬氣和所述第二區(qū)段的CO2氣體。
進(jìn)一步地，所述氣篩網(wǎng)距離焊縫表面10-15mm。
進(jìn)一步地，所述第一區(qū)段用于保護(hù)900℃以上的焊縫高溫區(qū)域，所述第二區(qū)段用于保護(hù)900℃以下、400℃以上的焊縫中高溫區(qū)域。
進(jìn)一步地，所述第一區(qū)段長度為30-60mm；所述第二區(qū)段長度為實(shí)際焊接速度(mm/s) 與冷卻時間(s)的乘積，其中冷卻時間為20-30s。
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