CN100532001C - 一种用于填丝焊的活性焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料工程技术领域,涉及一种活性焊接方法。一种用于填丝焊的活性焊接方法,其特征在于将活性剂均匀封装在焊丝中或涂敷在焊丝的表面。本发明方法用于镁合金焊接时,活性剂是由MnCl2、CaCl2、MnO2、ZnO组成,其重量配比为:MnCl210%-40%、CaCl25%-20%、MnO215%-30%、ZnO20%-60%,活性剂添加量按焊丝的表面积计,为0.2~0.8mg/mm2。使用本发明的方法,克服了现有活性焊接时填丝困难,焊缝不易成型的缺点,能够形成均匀美观的焊缝,焊接熔深比普通填丝焊增加1-3倍,在厚板焊接时减少了焊接道次,有效抑制了焊接变形,提高了焊接接头强度,并简化了焊接工艺,提高了生产效率。
Description
所属技术领域
本发明属于材料工程技术领域,涉及一种在焊接过程中使用活性剂的活性焊接方法。
技术背景
现有的活性焊接技术,是在待焊板材表面涂一层很薄的活性剂,引起焊接电弧收缩或熔池液态流动方式发生变化,可使熔深比常规焊接增加一到二倍,是一种增加焊接熔深、提高生产效率的有效手段。
在实际生产过程中,多数场合需要进行填丝焊接,填丝焊有利于保证焊接接头的抗拉强度、疲劳强度等综合性能。但如果采用现有的活性焊接方法进行填丝焊,由于焊接板材的表面涂有一层活性剂,阻碍了焊丝熔滴向熔池中的过渡,造成焊缝无法成形。
发明内容
本发明的目的,是提供一种用于填丝焊的活性焊接方法,解决现有活性焊不能填丝的问题,焊接效果能够结合填丝焊和活性焊的优点。
本发明采用的技术方案是:一种用于填丝焊的活性焊接方法,其特征在于将活性剂均匀封装在焊丝中或涂敷在焊丝的表面。
在将活性剂封装在焊丝中以前,应将粉末状活性剂烘干;为将活性剂涂敷在焊丝表面,可以将粉末状活性剂用丙酮或酒精调成糊状,再均匀涂敷在焊丝表面,然后烘干。由于机械填丝时焊丝表面会受到挤压,为避免活性剂从焊丝表面脱落,机械填丝时应使用内部均匀封装活性剂的焊丝。
使用本发明方法,由于活性物质附着在焊丝熔滴的表面,造成焊丝熔滴的表面张力小于熔池金属的表面张力,与现有活性焊工艺相比,本发明使熔滴与熔池金属较易混合,有利于形成完整焊缝。
在已有的活性焊接法中活性剂被涂敷在板材表面,主要通过影响焊接熔池的流动方式增加熔深,活性剂的组分偏重于氧化物。在本发明中,活性剂主要是通过影响焊接电弧而增加熔深,在活性剂的组分中可增加氯化物的含量,活性剂可主要由金属或非金属的氧化物、氯化物和氟化物组成。
本发明方法用于镁合金焊接时,活性剂是由MnCl2、CaCl2、MnO2、ZnO组成,其重量配比为:MnCl2 10%—40%、CaCl25%—20%,、MnO215%—30%、ZnO20%—60%,活性剂添加量按焊接材料的表面积计,为0.2~0.8mg/mm2。
在上述活性剂中,对焊接电弧作用比较明显的氯化物含量较高,有利于熔深的增加。
使用本发明的方法,克服了现有活性化焊接时填丝困难,焊缝不易成型的缺点,能够形成均匀美观的焊缝;焊接熔深比普通填丝焊增加1—3倍;活性剂与焊丝的结合使用在厚板焊接时减少了焊接道次,有效抑制了焊接变形、焊接接头晶粒粗化等现象,提高了焊接接头强度;并简化了焊接工艺,提高了生产效率。
具体实施方式
实施例1,对镁合金进行钨极氩弧焊,填充表面涂敷有活性剂的镁合金焊丝。活性剂的成分为:MnCl220.3%、CaCl28.4%、MnO223.1%、ZnO46.2%,所选镁合金焊丝的直径为3mm。
用丙酮将活性剂调成糊状,用软毛刷将活性剂涂敷在镁合金焊丝表面,涂敷量按焊接材料的表面积计,为0.5mg/mm2。涂敷后将焊条放入烘干箱中100℃烘干1小时。使用制备好的焊丝对10mm厚度的镁合金板进行对接焊,焊接方法为钨极氩弧焊,手工填丝。
焊接的规范参数为:焊接电流260A,弧长2mm,焊接速度400mm/min,填丝速率约600mm/min,焊枪倾角75°,保护气(Ar)流量:10L/min。焊接过程中焊丝熔滴能平稳过渡进入熔池并与熔池金属很好的混合,最后得到的焊缝波纹均匀,表面光滑,可使10mm厚度的镁合金板一次性焊透。
如果填充不加活性剂的普通焊丝,焊接10mm厚度的镁合金板材,需要开坡口,填丝,五、六道才能完成。焊接变形较大,焊接接头强度较低;使用本发明的方法,可使熔深增加2倍左右。对于10mm以下的镁合金对接,无需开坡口,采用直边破口不留间隙对接,一次焊接完成。
实施例2,对镁合金进行等离子弧焊,填充表面涂敷有活性剂的镁合金焊丝。活性剂的成分为:MnCl210%,CaCl25%,MnO230%,ZnO55%,镁合金焊丝的直径为3mm。
用丙酮将活性剂调成糊状,用软毛刷涂敷在镁合金焊丝表面,涂敷量按焊接材料的表面积计,为0.8mg/mm2。涂敷后将焊条放入烘干箱中100℃烘干1小时。使用制备好的焊丝对10mm厚度的镁合金板进行对接焊,焊接方法为等离子弧焊,手工填丝。
焊接电流:120A,焊接速度800mm/min,钨极直径4mm,保护气(Ar)流量15L/min,等离子气(Ar)流量2L/min,电弧长度2mm。焊缝波纹均匀,表面光滑,可使10mm厚度的镁合金板一次性焊透。
实施例3,对镁合金进行钨极氩弧焊,填充表面涂敷有活性剂的镁合金焊丝。活性剂的成分为:MnCl240%、CaCl220%、MnO220%、ZnO20%,所选镁合金焊丝的直径为3mm。
用丙酮将活性剂调成糊状,用软毛刷将活性剂涂敷在镁合金焊丝表面,涂敷量按焊接材料的表面积计,为0.2mg/mm2。涂敷后将焊条放入烘干箱中100℃烘干1小时。使用制备好的焊丝对8mm厚度的镁合金板进行对接焊,焊接方法为钨极氩弧焊,手工填丝。
焊接的规范参数为:焊接电流220A,弧长2mm,焊接速度400mm/min,填丝速率约600mm/min,焊枪倾角75°,保护气(Ar)流量:10L/min。焊接过程中焊丝熔滴能平稳过渡进入熔池并与熔池金属很好的混合,最后得到的焊缝波纹均匀,表面光滑,可使8mm厚度的镁合金板一次性焊透。
实施例4,对镁合金进行钨极氩弧焊,填充内部均匀封装活性剂的镁合金焊丝。
活性剂的成分为:MnCl210%,CaCl215%,MnO215%,ZnO60%,将上述化合物混合均匀后,放入烘干炉中烘干1小时,然后采用药芯焊丝的制备工艺将活性剂均匀封装在焊丝中,焊丝直径2.4mm,活性剂量按焊接材料的表面积计,为0.5mg/mm2。使用制备好的焊丝对10mm厚度的镁合金试板进行对接焊,焊接方法为钨极氩弧焊并进行机械自动填丝。焊接电流260A,弧长2mm,焊接速度800mm/min,填丝速率1000mm/min,焊枪倾角75°,保护气(Ar)流量:10L/min。结果得到焊缝波纹细腻,镁合金板完全焊透。
实施例5,对不锈钢进行钨极氩弧焊,填充表面涂敷有活性剂的焊丝。活性剂的成分为:MnCl215%、CaCl220%、TiO215%、Cr2O320%、SiO230%,所选焊丝的直径为3mm。
用丙酮将活性剂调成糊状,用软毛刷将活性剂涂敷在焊丝表面,涂敷量按焊接材料的表面积计,为0.6mg/mm2。涂敷完毕后将焊条放入烘干箱中100℃烘干1小时。使用制备好的焊丝对6mm厚度的不锈钢板进行对接焊,焊接方法为钨极氩弧焊,手工填丝。
焊接的规范参数为:焊接电流180A,弧长3mm,焊接速度800mm/min,填丝速率约600mm/min,焊枪倾角75°,保护气(Ar)流量:10L/min。焊接过程中焊丝熔滴能平稳过渡进入熔池并与熔池金属很好的混合,最后得到的焊缝波纹均匀,表面光滑,可使6mm厚度的不锈钢板一次性焊透。
Claims (1)
1、一种用于填丝焊的活性焊接方法,是将活性剂均匀封装在焊丝中或涂敷在焊丝的表面,其特征在于,对镁合金进行焊接时,活性剂是由MnCl2、CaCl2、MnO2、ZnO组成,其重量配比为:MnCl210%—40%、CaCl25%—20%,、MnO215%—30%、ZnO20%—60%,活性剂添加量按焊接材料的表面积计,为0.2~0.8mg/mm2。
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