用于鎳基板式拼接的實(shí)芯焊絲氣保焊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體保護(hù)焊接方法，尤其是一種鎳基板材拼接的焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在氣化爐中，部分部件采用鎳基翅片管拼接而成，對(duì)于鎳基翅片管的翅片拼接，對(duì)接焊縫存在較大拘束應(yīng)力，焊接方法通常為等離子焊、焊條電弧焊或藥芯焊絲氣保焊。其中等離子焊的設(shè)備造價(jià)昂貴，一次投入大，大部分廠家沒(méi)有該類設(shè)備；焊條電弧焊為手工焊焊接，不僅焊接質(zhì)量差、效率低，而且需要焊后清渣；藥芯焊絲氣保焊焊接后也需要手工清渣，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)焊接，而且鎳基藥芯焊絲只能進(jìn)口，焊絲成本很高。
[0003]鎳基翅片管在進(jìn)行翅片拼接時(shí)，因其拘束應(yīng)力很大和鎳基材料流動(dòng)性差，焊縫很容易產(chǎn)生熱裂紋，而實(shí)芯焊絲氣保焊熔深較淺，當(dāng)坡口裝配存在錯(cuò)邊時(shí)更容易產(chǎn)生裂紋，特別是采用自動(dòng)氣保焊時(shí)，故行業(yè)內(nèi)沒(méi)有廠家在此類結(jié)構(gòu)上應(yīng)用鎳基實(shí)芯焊絲氣保焊，在其它領(lǐng)域，如堆焊，行業(yè)內(nèi)有廠家使用鎳基實(shí)芯焊絲氣保焊，但保護(hù)氣體都是Ar+He混合氣體，He氣可以加大熔深和改善焊縫成形，但是Ar+He混合氣體成本高昂。如果保護(hù)氣體采用Ar+C(V混合氣體，焊接對(duì)接焊縫時(shí)很容易產(chǎn)生熱裂紋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有翅片拼接焊接成本高的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于鎳基板式拼接的實(shí)芯焊絲氣保焊方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:用于鎳基板式拼接的實(shí)芯焊絲氣保焊方法，對(duì)接焊縫處開(kāi)單面坡口或雙面坡口，當(dāng)要求全焊透時(shí)，坡口鈍邊高度不超過(guò)2mm ;使用焊接錯(cuò)邊控制工裝將坡口的錯(cuò)邊量控制在以下范圍:對(duì)于單面坡口，錯(cuò)邊量不超過(guò)
0.8mm，對(duì)于雙面坡口，錯(cuò)邊量不超過(guò)2mm ;點(diǎn)焊對(duì)接焊縫，拆除焊接錯(cuò)邊控制工裝；坡口兩側(cè)焊接均采用鎳基實(shí)芯焊絲氣保焊，先焊完其中一側(cè)再焊另一側(cè)，且當(dāng)采用單面坡口時(shí)先焊接無(wú)坡口側(cè)，焊接時(shí)單層焊道恪敷金屬厚度不超過(guò)4mm。
[0006]實(shí)芯焊絲氣保焊的保護(hù)氣體采用Ar+C(V混合氣體。
[0007]進(jìn)一步的是，所述Ar+C(Vg合氣體的體積比為80%?85%Ar+15%?20%C0 2。
[0008]實(shí)芯焊絲氣保焊的焊接電源采用帶脈沖模式的電源，焊接時(shí)采用脈沖模式。
[0009]實(shí)芯焊絲氣保焊時(shí)，單層焊道熔敷金屬厚度控制在2?4mm。
[0010]采用手工鎢極氬弧焊點(diǎn)焊對(duì)接焊縫。
[0011]在對(duì)接焊縫長(zhǎng)度方向上每隔一定距離布置一個(gè)焊接錯(cuò)邊控制工裝。
[0012]所述焊接錯(cuò)邊控制工裝包括一對(duì)相互平行設(shè)置且有間隔的剛性板，即上板和下板，上板和下板可拆卸固定連接，在上板上安裝有上伸縮頂頭，在下板上安裝有下伸縮頂頭，上伸縮頂頭和下伸縮頂頭的軸線對(duì)應(yīng)重合，同時(shí)作用于拼接焊縫兩側(cè)的焊接部。
[0013]所述伸縮頂頭為與上板或下板螺紋連接的頂緊螺栓。
[0014]所述對(duì)接焊縫位于翅片管上，上板和下板之間以需要拼接的翅片管限位，上板和下板之間通過(guò)螺桿連接固定。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:實(shí)現(xiàn)了鎳基材料尤其鎳基翅片的實(shí)芯焊絲氣保焊，保護(hù)氣體可以采用工業(yè)應(yīng)用中很普遍的Ar+C(V混合氣體，保證了產(chǎn)品焊縫的質(zhì)量、降低了焊接成本，焊后無(wú)需清渣，既可以采用半自動(dòng)焊接，也可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)焊焊接，保證了生產(chǎn)效率，可以用于一切鎳基板式對(duì)接焊縫，特別是具有較高拘束應(yīng)力的鎳基焊縫。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的焊接錯(cuò)邊控制工裝應(yīng)用于平板焊接時(shí)的裝配示意圖。
[0017]圖2是可用于圖1所示裝置的一種上板或下板的主視圖。
[0018]圖3是可用于圖1所示裝置的另一種上板或下板的主視圖。
[0019]圖4是可用于圖1所示裝置的一種頂蓋的主視圖。
[0020]圖5是圖4的俯視圖。
[0021]圖6是一種翅片管工件的主視圖。
[0022]圖7是本發(fā)明的焊接錯(cuò)邊控制工裝應(yīng)用于圖6所示工件焊接時(shí)的裝配示意圖。
[0023]圖8是單面坡口的示意圖。
[0024]圖9是雙面坡口的示意圖。
[0025]圖10是單面坡口無(wú)坡口側(cè)焊接過(guò)程示意圖。
[0026]圖11是單面坡口坡口側(cè)焊接過(guò)程示意圖。
[0027]圖中標(biāo)記為:1-下板，2-上板，3-螺桿，4-螺母，5-墊片，6_下伸縮頂頭，7_上伸縮頂頭，8-頂蓋，9-限位件，10-墊塊，11-工件一，12-工件二，13-焊絲，14-焊槍，h_錯(cuò)邊量，b-坡口鈍邊高度。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029]如圖1?圖11所示，本發(fā)明的用于鎳基板式拼接的實(shí)芯焊絲氣保焊方法，對(duì)接焊縫處開(kāi)單面坡口或雙面坡口，當(dāng)要求全焊透時(shí)，坡口鈍邊高度b不超過(guò)2mm，以保證焊縫全部焊透；使用焊接錯(cuò)邊控制工裝將坡口的錯(cuò)邊量控制在以下范圍:對(duì)于單面坡口，錯(cuò)邊量不超過(guò)0.8mm，對(duì)于雙面坡口，錯(cuò)邊量不超過(guò)2mm，可以降低裂紋出現(xiàn)的概率，使其采用實(shí)芯焊絲氣保焊焊接鎳基對(duì)接焊縫成為可能；錯(cuò)邊控制到位后，點(diǎn)焊對(duì)接焊縫，拆除焊接錯(cuò)邊控制工裝以免影響后續(xù)半自動(dòng)或全自動(dòng)焊機(jī)的工作；坡口兩側(cè)焊接均采用鎳基實(shí)芯焊絲氣保焊，焊接電源采用帶脈沖模式的電源，采用脈沖模式，總體熱輸入少，基本電流時(shí)熔池冷卻快，因此焊接過(guò)程高溫停留時(shí)間短，可減小材料產(chǎn)生熱裂紋的傾向，先焊完其中一側(cè)再焊另一側(cè)，因焊接坡口側(cè)時(shí)電流較大，當(dāng)采用單面坡口時(shí)要先焊接無(wú)坡口側(cè)，以避免焊穿，焊接時(shí)單層焊道熔敷金屬厚度不超過(guò)4_。通過(guò)以上錯(cuò)邊控制、焊接電源模式、焊接布道等方面控制，避免了鎳基實(shí)芯焊絲氣保焊采用Ar+C(V混合氣體容易產(chǎn)生裂紋的缺點(diǎn)，由此，實(shí)芯焊絲氣保焊的保護(hù)氣體可以采用Ar+C(V混合氣體。
[0030]々1+0)2混合氣體的體積比推薦為80%?85%Ar+15%?20%C02，這是工業(yè)應(yīng)用中較為常見(jiàn)的氣體配比形式，較容易獲取，成本低。
[0031]發(fā)明人經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，熔敷金屬厚度在5mm以上時(shí)有較大概率產(chǎn)生熱裂紋，當(dāng)在5mm以下時(shí)產(chǎn)生熱裂紋的概率較小，而在4_以下時(shí)幾乎不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋，但若焊道熔敷金屬厚度過(guò)小，如小于2mm時(shí)，將大大降低焊接效率。因此，推薦實(shí)芯焊絲氣保焊時(shí)，單層焊道熔敷金屬厚度控制在2?4mm。
[0032]發(fā)明人經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，焊條電弧焊點(diǎn)焊時(shí)很容易產(chǎn)生裂紋，此裂紋不打磨消除的話，會(huì)致使后續(xù)的實(shí)心焊絲氣保焊焊縫產(chǎn)生裂紋，因此，推薦采用手工鎢極氬弧焊點(diǎn)焊對(duì)接焊縫，不易出現(xiàn)裂紋。
[0033]推薦在對(duì)接焊縫長(zhǎng)度方向上每隔一定距離布置一個(gè)焊接錯(cuò)邊控制工裝，以削弱工件自重引起的撓曲對(duì)焊縫錯(cuò)邊的影響。
[0034]如圖1、圖7所示，所述焊接錯(cuò)邊控制工裝包括一對(duì)相互平行設(shè)置且有間隔的剛性板，即上板2和下板1，上板2和下板1可拆卸固定連接，在上板2上安裝有上伸縮頂頭7，在下板1上安裝有下伸縮頂頭6，上伸縮頂頭7和下伸縮頂頭6的軸線對(duì)應(yīng)重合，同時(shí)作用于拼接焊縫兩側(cè)的焊接部。這對(duì)伸縮頂頭6、7同時(shí)作用于對(duì)接焊縫兩側(cè)的焊接部，上伸縮頂頭7和下伸縮頂頭6由裝置本體提供支承和著力點(diǎn)，上伸縮頂頭7和下伸縮頂頭6的軸線對(duì)應(yīng)重合，不對(duì)焊縫局部施加扭矩，防止局部因夾緊而變形，上伸縮頂頭7作用于坡口的一側(cè)，下伸縮頂頭6作用于坡口的另一側(cè)，二者相對(duì)伸出并同時(shí)夾住需要對(duì)接焊接的坡口左右工件或工件局部，就能在坡口兩側(cè)以外力作用于工件的焊接部，可以嚴(yán)格控制錯(cuò)邊量。相對(duì)于現(xiàn)有的雖然夾持在坡口兩側(cè)，但僅能作用于其中一個(gè)工件或工件的一處焊接部的工件夾持裝置而言，錯(cuò)邊控制更加可靠。
[0035]上、下伸縮頂頭相對(duì)于上板2、下板1的位置，以及上、下伸縮頂頭之間的間距均可調(diào)，方便適應(yīng)位于工件不同位置的焊縫。這種結(jié)構(gòu)的可拆卸的焊接錯(cuò)邊控制工裝方便裝配，能夠適應(yīng)絕大多數(shù)板式對(duì)接焊縫的焊接，尤其適合于翅片焊接。因?yàn)樯习搴拖掳宓闹饕饔迷谟跒樯炜s頂頭提供著力點(diǎn)，因此，其具體的形狀也可不限于板式結(jié)構(gòu)，但應(yīng)當(dāng)是具有合理剛性的結(jié)構(gòu)。但是，采用板式結(jié)構(gòu)來(lái)作為裝置本體的組成部分時(shí)，上板和/或下板作為需要對(duì)接焊接工件的支承裝置或固定裝置，如圖7所示，可以對(duì)長(zhǎng)度很長(zhǎng)的翅片管工件起到局部夾持固定作用，消除其撓度。
[0036]所述上板2和下板1之間的間距是可調(diào)節(jié)固定的，如此可以進(jìn)一步適應(yīng)不同規(guī)格的工件。否則，可以將上板2和下板1之間改為以連接板相互焊接連接的方式，此時(shí)，由上板2、下板1之間和連接板組成的裝置本體大體為一個(gè)矩框形構(gòu)造，或者，在所述矩框形構(gòu)造基礎(chǔ)上，將上板2設(shè)計(jì)為相對(duì)于裝置本體為鉸接的活動(dòng)板，下板1設(shè)計(jì)為相對(duì)于裝置本體為固定的固定板，從而上板2相對(duì)于下板1可以打開(kāi)的方式。
[0037]所述伸縮頂頭為與上板或下板螺紋連接的頂緊螺栓。但伸縮頂頭的具體結(jié)構(gòu)顯然不止于此，伸縮頂頭目的在于實(shí)現(xiàn)其作用于焊接部的工作端的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)都是可以用于伸縮頂頭