一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法
【專利摘要】一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，涉及一種堆焊方法，首先選擇焊接設(shè)備和焊接材料，采用氣體保護電弧焊方法進行，堆焊前鋼構(gòu)件表面及堆焊區(qū)域外加20毫米范圍內(nèi)需要用砂輪打磨，直至見到金屬光澤，在滑道、密封面鋼構(gòu)件上進行堆焊；堆焊第二道時，層間溫度保持在50℃左右，在第一道的焊腳處起焊，以保證堆焊高度較為平整，焊后對堆焊表面進行機械加工，使堆焊表面平整，經(jīng)超聲波無損探傷，沒有發(fā)現(xiàn)焊縫氣孔即可。本發(fā)明在保護氣氬氣中添加1%-2%的氧氣，降低熔池液態(tài)金屬的表面張力，有利于熔池內(nèi)部氣孔的逸出，有效防止堆焊焊縫中產(chǎn)生氣孔，即使在多層多道堆焊中也可避免氣孔的產(chǎn)生。
【專利說明】一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種堆焊方法，特別是涉及一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋼制構(gòu)件上堆焊銅合金，常用于需要減少摩擦力的場合，如滑道、密封面等。工程上廣泛地采用自動熔化極惰性氣體保護焊(保護氣體采用100%氬氣)堆焊銅合金技術(shù)，該項技術(shù)焊接效率很高，操作也較為方便、簡潔。但是在多層堆焊時，焊縫內(nèi)部容易產(chǎn)生氣孔，降低了堆焊質(zhì)量，增加了返修的工作量，浪費資源，并且氣孔問題很難解決。
[0003]在堆焊層厚度需要較薄的情況下，可以采用單層堆焊，由于堆焊基體鋼的導(dǎo)熱系數(shù)比銅合金小，會使得堆焊金屬熔池金屬冷卻速度較慢，有利于熔池內(nèi)部的氣體逸出，因此單層堆焊焊縫不易出現(xiàn)氣孔。在堆焊層厚度要求較大時，需堆焊二層及二層以上才能滿足厚度要求，后續(xù)堆焊焊道覆蓋在前面銅合金焊道上，導(dǎo)致堆焊熔池金屬冷卻速度增加，熔池中氣體逸出困難，在堆焊層中出現(xiàn)氣孔。隨堆焊層數(shù)的增多，堆焊熔池金屬冷卻速度迅速增大，堆焊焊縫中的氣孔數(shù)量驟然增加。
[0004]焊縫中的氣孔數(shù)量與保護氣體的類型密切相關(guān)。純氬氣體保護的焊縫熔池會導(dǎo)致熔池表面張力增大，焊道形狀收縮嚴(yán)重，呈球狀，會限制熔池內(nèi)部的氣體逸出，因此，純氬氣體保護堆焊銅合金，氣孔是很難避免的缺陷。如果在氬氣中加入1%_2%的氧氣，能夠明顯的降低焊縫熔池金屬的表面張力，焊道形狀收縮減小，氣孔逸出的限制力減小，氣孔逸出充分，能夠防止在焊縫金屬中產(chǎn)生氣孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，本發(fā)明在保護氣氬氣中添加1%_2%的氧氣，降低熔池液態(tài)金屬的表面張力，有利于熔池內(nèi)部氣孔的逸出，有效防止堆焊焊縫中產(chǎn)生氣孔，即使在多層多道堆焊中也可避免氣孔的產(chǎn)生。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，所述方法包括如下過程:
O首先選擇焊接設(shè)備和焊接材料:焊接設(shè)備為自動氣體保護焊機；
2)堆焊采用氣體保護電弧焊方法進行，堆焊所用的焊絲經(jīng)過送絲輪送入熔池，同時送入保護氣體，保護氣體從噴嘴中噴出，保護熔池，通過導(dǎo)電嘴將焊絲接焊接電源正極，焊絲和鋼構(gòu)件之間產(chǎn)生電弧，形成了堆焊層，鋼構(gòu)件接焊接電源負(fù)極；
3)堆焊前鋼構(gòu)件表面及堆焊區(qū)域外加20毫米范圍內(nèi)需要用砂輪打磨，直至見到金屬光澤，工件表面不得有油污、水分和其他雜質(zhì)；
4)在滑道、密封面鋼構(gòu)件上進行堆焊；若施焊環(huán)境溫度在0°C以上，不需要對鋼構(gòu)件進行預(yù)熱；
5)焊接時工件接電源負(fù)極，焊絲接電源正極；每道堆焊完畢，用鋼絲刷去除堆焊層表面的氧化物；堆焊第二道時，層間溫度保持在50°C左右，在第一道的焊腳處起焊，以保證堆焊高度較為平整，以此類推；
6)焊后對堆焊表面進行機械加工，使堆焊表面平整，經(jīng)超聲波無損探傷，沒有發(fā)現(xiàn)焊縫氣孔即可。
[0007]所述的一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，所述焊接設(shè)備的焊接電源額定焊接電流為630安培；水冷噴嘴，噴嘴直徑Φ30毫米。焊絲牌號QA19_2、焊絲直徑Φ2毫米。
[0008]所述的一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，所述保護氣體采用瓶裝98%Ar+2%02混合氣體；氬氣質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4842-2006純氬的技術(shù)指標(biāo)；氧氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3863-2008工業(yè)用氧一等品要；保護氣體流量為25升/分鐘。
[0009]所述的一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，所述采用的焊接參數(shù)為焊接電流250-300安培、焊接電壓24-28伏特、焊接速度300-400毫米/分鐘。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
本發(fā)明采用Ar+19T2%02混合氣體作為堆焊保護氣體，在各種鋼制構(gòu)件上堆焊銅合金時，無論是堆焊一層還是多層，由于在保護氣體中加入了氧氣，降低了熔池金屬的表面張力，有利于熔池內(nèi)部的氣體逸出，可防止在堆焊層中產(chǎn)生氣孔，解決了在純氬氣保護時在焊縫中產(chǎn)生大量氣孔的缺陷問題，且對焊縫成形有積極作用，使多道焊縫較為平整，減少了后續(xù)的機械加工量，節(jié)省堆焊材料，提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明焊接示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖所示實施例，對本發(fā)明作進一步詳述。
[0013]圖1為氬氣中添加氧氣堆焊銅合金過程示意圖。
[0014]1-焊絲；2_送絲輪；3_保護氣體；4-噴嘴；5_導(dǎo)電嘴；6_鋼構(gòu)件；7_堆焊層；8-接焊接電源負(fù)極；9_接焊接電源正極。
[0015]實施例1
一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法為:
1、選擇焊接設(shè)備和焊接材料。焊接設(shè)備為自動氣體保護焊機，焊接電源額定焊接電流為630安培。水冷噴嘴，噴嘴直徑Φ30毫米。焊絲牌號QA19_2、焊絲直徑Φ2毫米。
[0016]2、堆焊采用氣體保護電弧焊方法進行，如圖1所示。堆焊所用的焊絲I經(jīng)過送絲輪2送入，同時送入保護氣體3，保護氣體采用瓶裝98%Ar+2%02混合氣體，保護氣體從噴嘴4中噴出，保護熔池，通過導(dǎo)電嘴5將焊絲接焊接電源正極9，焊絲和鋼構(gòu)件6之間產(chǎn)生電弧，形成了堆焊層7，鋼構(gòu)件6接焊接電源負(fù)極8。
[0017]氬氣質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4842-2006純氬的技術(shù)指標(biāo)；氧氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3863-2008工業(yè)用氧一等品要求。保護氣體流量為25升/分鐘。
[0018]3、在導(dǎo)軌滑道上堆焊三層銅合金，導(dǎo)軌滑道材質(zhì)為Q345。堆焊前準(zhǔn)備工作。堆焊前，對滑道表面及堆焊區(qū)域外加20毫米范圍內(nèi)用砂輪打磨，直至見到金屬光澤。工件表面無有油污、水分和其他雜質(zhì)。
[0019]4、堆焊時環(huán)境溫度為7°C，沒有在堆焊之前對滑道件進行預(yù)熱。[0020]5、堆焊方法。焊接時工件接電源負(fù)極，焊絲接電源正極。采用的焊接參數(shù)為焊接電流260安培、焊接電壓25伏特、焊接速度320毫米/分鐘。每道堆焊完畢，用鋼絲刷去除堆焊層表面的氧化物。堆焊第二道時，層間溫度保持在50°C，在第一道的焊腳處起焊，以保證堆焊高度較為平整，直至堆焊三層完畢。
[0021]6、焊后對堆焊表面進行機械加工，使堆焊表面平整，經(jīng)超聲波無損探傷，沒有發(fā)現(xiàn)焊縫氣孔。
[0022]實施例2
一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法為:
1、選擇焊接設(shè)備和焊接材料。焊接設(shè)備為自動氣體保護焊機，焊接電源額定焊接電流為630安培。水冷噴嘴，噴嘴直徑Φ30毫米。焊絲牌號QA19_2、焊絲直徑Φ2毫米。
[0023]2、堆焊采用氣體保護電弧焊方法進行，堆焊所用的焊絲經(jīng)過送絲輪送入熔池，同時送入保護氣體，保護氣體采用瓶裝98%Ar+2%02混合氣體，保護氣體從噴嘴中噴出，保護熔池，通過導(dǎo)電嘴將焊絲接焊接電源正極，焊絲和鋼構(gòu)件之間產(chǎn)生電弧，形成了堆焊層，鋼構(gòu)件接焊接電源負(fù)極。
[0024]氬氣質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4842-2006純氬的技術(shù)指標(biāo)；氧氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3863-2008工業(yè)用氧一等品要求。保護氣體流量為25升/分鐘。
[0025]3、在儲罐灌口密封面上堆焊三層銅合金，密封面材質(zhì)為16錳容器用鋼。堆焊前準(zhǔn)備工作。堆焊前，對灌口密封面表面及堆焊區(qū)域外加20毫米范圍內(nèi)用砂輪打磨，直至見到金屬光澤。工件表面無有油污、水分和其他雜質(zhì)。
[0026]4、堆焊時環(huán)境溫度為11°C，沒有在堆焊之前對滑道件進行預(yù)熱。
[0027]5、堆焊方法。焊接時工件接電源負(fù)極，焊絲接電源正極。采用的焊接參數(shù)為焊接電流280安培、焊接電壓26伏特、焊接速度350毫米/分鐘。每道堆焊完畢，用鋼絲刷去除堆焊層表面的氧化物。堆焊第二道時，層間溫度保持在30°C，在第一道的焊腳處起焊，以保證堆焊高度較為平整，直至堆焊三層完畢。
[0028]6、焊后對堆焊表面進行機械加工，使堆焊表面平整，經(jīng)超聲波無損探傷，沒有發(fā)現(xiàn)焊縫氣孔。
[0029]實施例3
一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法為:
1、選擇焊接設(shè)備和焊接材料。焊接設(shè)備為自動氣體保護焊機，焊接電源額定焊接電流為630安培。水冷噴嘴，噴嘴直徑Φ30毫米。焊絲牌號QA19_2、焊絲直徑Φ2毫米。
[0030]2、堆焊采用氣體保護電弧焊方法進行，堆焊所用的焊絲經(jīng)過送絲輪送入熔池，同時送入保護氣體，保護氣體采用瓶裝98%Ar+2%02混合氣體，保護氣體從噴嘴中噴出，保護熔池，通過導(dǎo)電嘴將焊絲接焊接電源正極，焊絲和鋼構(gòu)件之間產(chǎn)生電弧，形成了堆焊層，鋼構(gòu)件接焊接電源負(fù)極。
[0031]氬氣質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4842-2006純氬的技術(shù)指標(biāo)；氧氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3863-2008工業(yè)用氧一等品要求。保護氣體流量為25升/分鐘。
[0032]3、在Q23?基體上堆焊四層銅合金。堆焊前準(zhǔn)備工作。堆焊前，對基體表面及堆焊區(qū)域外加20毫米范圍內(nèi)用砂輪打磨，直至見到金屬光澤。工件表面無有油污、水分和其他雜質(zhì)。[0033]4、堆焊時環(huán)境溫度為15°C，沒有在堆焊之前對滑道件進行預(yù)熱。
[0034]5、堆焊方法。焊接時工件接電源負(fù)極，焊絲接電源正極。采用的焊接參數(shù)為焊接電流300安培、焊接電壓28伏特、焊接速度380毫米/分鐘。每道堆焊完畢，用鋼絲刷去除堆焊層表面的氧化物。堆焊第二道時，層間溫度保持在40°C，在第一道的焊腳處起焊，以保證堆焊高度較為平整，直至堆焊三層完畢。
[0035]6、焊后對堆焊表面進行機械加工，使堆焊表面平整，經(jīng)超聲波無損探傷，沒有發(fā)現(xiàn)焊縫氣孔。
【權(quán)利要求】
1.一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，其特征在于，所述方法包括如下過程: 1)首先選擇焊接設(shè)備和焊接材料:焊接設(shè)備為自動氣體保護焊機； 2)堆焊采用氣體保護電弧焊方法進行，堆焊所用的焊絲經(jīng)過送絲輪送入熔池，同時送入保護氣體，保護氣體從噴嘴中噴出，保護熔池，通過導(dǎo)電嘴將焊絲接焊接電源正極，焊絲和鋼構(gòu)件之間產(chǎn)生電弧，形成了堆焊層，鋼構(gòu)件接焊接電源負(fù)極； 3)堆焊前鋼構(gòu)件表面及堆焊區(qū)域外加20毫米范圍內(nèi)需要用砂輪打磨，直至見到金屬光澤，工件表面不得有油污、水分和其他雜質(zhì)； 4)在滑道、密封面鋼構(gòu)件上進行堆焊；若施焊環(huán)境溫度在0°C以上，不需要對鋼構(gòu)件進行預(yù)熱； 5)焊接時工件接電源負(fù)極，焊絲接電源正極；每道堆焊完畢，用鋼絲刷去除堆焊層表面的氧化物；堆焊第二道時，層間溫度保持在50°C左右，在第一道的焊腳處起焊，以保證堆焊高度較為平整，以此類推； 6)焊后對堆焊表面進行機械加工，使堆焊表面平整，經(jīng)超聲波無損探傷，沒有發(fā)現(xiàn)焊縫氣孔即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，其特征在于，所述焊接設(shè)備的焊接電源額定焊接電流為630安培；水冷噴嘴，噴嘴直徑Φ30毫米；焊絲牌號QA19_2、焊絲直徑Φ2毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，其特征在于，所述保護氣體采用瓶裝98%Ar+2%02混合氣體；氬氣質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4842-2006純氬的技術(shù)指標(biāo)；氧氣符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3863-2008工業(yè)用氧一等品要；保護氣體流量為25升/分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止堆焊銅合金產(chǎn)生氣孔的方法，其特征在于，所述采用的焊接參數(shù)為焊接電流250-300安培、焊接電壓24-28伏特、焊接速度300-400毫米/分鐘。
【文檔編號】B23K35/38GK103949750SQ201410154356
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】楊芙, 張文明, 焦萬才, 王濱, 楊家武, 張姝 申請人:沈陽大學(xué)