CN102785016B

CN102785016B - 结构容器及其焊接方法

Info

Publication number: CN102785016B
Application number: CN201210295040.4A
Authority: CN
Inventors: 覃文亮
Original assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2032-08-17
Also published as: CN102785016A

Abstract

本发明提供了一种结构容器及其焊接方法。该焊接方法包括以下步骤：S1、对形成结构容器的部件进行第一次焊接，形成焊缝；以及S2、采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对焊缝进行防漏重整。采用本发明的焊接方法，将结构容器表层三毫米左右的焊缝层重熔形成一道均匀的、致密的、密封性好的焊缝层，以阻止焊缝的渗漏；而且，焊缝表层的高温重熔，相当于内层焊道的回火焊道，对内层焊道来说可起到消除焊接内应力、除氢、消除淬硬组织的作用，以此可消除或减少延迟裂纹的产生，从而避免焊缝存在的渗漏；同时，有效避免了焊缝存在的渗漏，因此可以避免第一次焊接和第二次焊接之后的检漏过程，进一步简化了结构容器的制作工艺。

Description

结构容器及其焊接方法

技术领域

本发明涉及机械制造领域，具体而言，涉及一种结构容器及其焊接方法。

背景技术

工程机械、混凝土机械、路面机械等各类机械产品为优化整机布置，简化空间结构，节约成本，往往将液压油箱、柴油箱、水箱等与主体结构合为一体，有机地、合理地利用构件的密闭空间，如泵车底架、起重机配重、压路机振动轮等。目前，这类结构件主要是采用手工电弧焊或熔化极气体保护焊焊接，由于这些构件焊接复杂，焊缝防渗漏性往往受施焊空间位置、焊接环境、焊接条件、焊工技能、焊工素养、焊接材料等的影响，不可避免的产生焊缝缺陷，致使容器密封效果较差，质量不稳定造成漏油、漏气现象。

目前，一般复合体油箱结构制造的流程大致是：下料；校平；将除油箱盖板和封板以外的各件定位焊；用CO₂气保焊焊接组件内各焊缝；做煤油渗透检查各焊缝；补漏；将盖板定位焊；焊完盖板相关内焊缝；箱内清理；盖板内焊缝做煤油渗透检查；补漏；将封板定位焊；焊好与油箱相关的外焊缝；作气密性检查；补漏；再检漏；等等。上述流程尽管采取了较好的焊接措施和较细致的渗漏检查，但在产品成台调试和产品交付用户的使用环节仍然存在漏油现象，为此，产生的返工修复工作量非常大，相关费用也随之增大。

对于上述焊接复杂、检焊补漏困难的油箱焊缝采用一种操作简单、实用可靠的方法进行处理以防止渗漏很有必要。

发明内容

本发明旨在提供一种结构容器及其焊接方法，以解决现有技术中防渗漏效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种结构容器的焊接方法，焊接方法包括以下步骤：S1、对形成结构容器的部件进行第一次焊接，形成焊缝；以及S2、采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对焊缝进行防漏重整。

进一步地，上述步骤S2还包括以下步骤：采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对由内焊缝或外焊缝或内外焊缝组合形成闭环的焊缝进行防漏重整。

进一步地，上述步骤S2还包括以下步骤：S21、检查步骤S1中形成的焊缝是否存在漏点；S22、采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对漏点进行补漏。

进一步地，上述步骤S21采用煤油渗透检查方法或气密性检查方法检查漏点。

进一步地，上述步骤S2中采用的非熔化极惰性气体保护焊的电极为纯钨极、铈钨极和钍钨极组成的组中的一种。

进一步地，上述焊缝为板对接平焊或船形角焊形成的焊缝时，非熔化极惰性气体保护焊工艺的焊接电流为150～210A。

进一步地，上述焊缝为T形接头平角焊形成的焊缝时，非熔化极惰性气体保护焊工艺的焊接电流为110～160A。

进一步地，上述焊缝为板立焊形成的焊缝时，非熔化极惰性气体保护焊工艺的焊接电流为75～120A。

进一步地，上述步骤S1中第一次焊接采用惰性气体保护焊焊接或活性气体保护焊焊接。

根据本发明的另一方面，还提供了一种结构容器，该结构容器通过上述的焊接方法得到。

采用本发明的焊接方法，利用非熔化极惰性气体保护焊产生的热能将结构容器表层三毫米左右的焊缝层重熔形成一道均匀的、致密的、密封性好的焊缝层，以阻止焊缝的渗漏；而且，焊缝表层的高温重熔，相当于内层焊道的回火焊道，对内层焊道来说可起到消除焊接内应力、除氢、消除淬硬组织的作用，以此可消除或减少延迟裂纹的产生，从而避免焊缝存在的渗漏；同时，由于采用非熔化极惰性气体保护焊进行重整有效避免了焊缝存在的渗漏，因此可以避免第一次焊接和第二次焊接之后的检漏过程，进一步简化了结构容器的制作工艺。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例1的焊缝图片，图中示出了重整之前的焊缝；以及

图2示出了根据本发明的实施例2的焊缝图片，图中示出了重整之前的焊缝。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种结构容器的焊接方法，该焊接方法包括以下步骤：S1、对形成结构容器的部件进行第一次焊接，形成焊缝；以及S2、采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对焊缝进行防漏重整。

采用上述步骤的焊接方法，利用非熔化极惰性气体保护焊产生的热能将结构容器表层三毫米左右的焊缝层重熔形成一道均匀的、致密的、密封性好的焊缝层，以阻止焊缝的渗漏；而且，焊缝表层的高温重熔，相当于内层焊道的回火焊道，对内层焊道来说可起到消除焊接内应力、除氢、消除淬硬组织的作用，以此可消除或减少延迟裂纹的产生，从而避免焊缝存在的渗漏；同时，由于采用非熔化极惰性气体保护焊进行重整有效避免了焊缝存在的渗漏，因此可以避免第一次焊接和第二次焊接之后的检漏过程，进一步简化了结构容器的制作工艺。

本发明的焊接方法利用重整机理消除了渗漏根源，在焊缝的表层进行非熔化极惰性气体保护焊重整，虽然在表面上看增加了重整工作量，但是相对于现有技术反复的检漏、补焊来说从整个工艺上大大减少了工作量；而且，根治了在产品销售后由于渗漏问题用户要求的返修、退货、换货以及索赔带来的巨额损失。

在本发明一种优选的实施例中，上述焊接方法的步骤S2还包括以下步骤：采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对由内焊缝或外焊缝或内外焊缝组合形成闭环的焊缝进行防漏重整。

以油箱的焊接为例，油箱在盖板和封板焊完后形成了一个完全密封的箱体，此时箱体的全部内焊缝、或与箱体相关的全部外焊缝、或仅仅在封板未封上以前箱体内所有存在的内焊缝加上封板封上后的外环焊缝都可以形成一条最终能闭合的焊缝。对能形成闭合的焊缝进行重整进一步保证了在第一次焊接时在焊缝闭合之处所存在的裂纹、空隙等瑕疵，进而消除了结构容器的渗漏。

为了节约焊接结构容器的成本，本发明可以不必要将全部的第一焊缝进行重整，将目视和低倍检验就可以检查出来的漏点及其附近区域进行重整即可满足一般结构容器密封性的要求，对于密封性要求较高的结构容器，本发明的焊接方法的步骤S2还包括以下步骤：S21、检查步骤S1中形成的焊缝是否存在漏点；S22、采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对漏点进行补漏。这样不仅满足了结构容器高密封性的要求，而且可以节约非熔化极惰性气体保护焊对所有焊缝进行重整时所消耗的成本。

处理采用上述所提到的目视和低倍检验的检漏方法，本发明的步骤S21采用煤油渗透检查方法或气密性检查方法检查漏点。这样能够更好地对焊缝进行检漏，进而保证了所制作的结构容器的密封性。

可用于本发明的非熔化极惰性气体保护焊工艺的非熔化极包括但不限于纯钨极、铈钨极、镧钨极、钍钨极、锆钨极和钇钨极，优选纯钨极、铈钨极或钍钨极。因为纯钨极、铈钨极或钍钨极原料易得，同时具有耐高温、具有较高的电子发射能力、易于引弧的优点，在焊接过程中不熔化并能维持电弧的稳定燃烧。

在利用本发明的焊接方法对结构容器的部件进行焊接时，由于各部件之间的焊接方式不同，为了进一步优化钨极氩弧焊的重整效果，针对不同的第一焊缝采用不同的焊接电流进行重整。焊缝为板对接平焊或船形角焊形成的焊缝时，非熔化极惰性气体保护焊工艺的焊接电流为150～210A。焊缝为T形接头平角焊形成的焊缝时，非熔化极惰性气体保护焊工艺的焊接电流为110～160A。焊缝为板立焊形成的焊缝时，非熔化极惰性气体保护焊工艺的焊接电流为75～120A。上述焊接电流的范围为发明人经过反复试验优选出的数据，并且所焊接的板材的厚度越厚、强度越大，焊接电流可以在上述范围内适当增大。

将结构容器的各部件进行第一次焊接时，采用现有技术中的一般的焊接方法都可实现，优选，步骤S1中第一次焊接采用惰性气体保护焊焊接或活性气体保护焊焊接。

本发明的焊接方法适用于制作结构容器的所有金属，当形成结构容器的部件的材料为高强钢时，也能取得理想的重整效果。高强钢和高强悍随着其强度的增大，材料合金含量增多，焊接时熔池的流动性变差，较普通的金属的焊接更容易产生气孔、未熔合、焊瘤、裂纹等导致焊缝渗漏的缺陷，经过本发明的非熔化极惰性气体保护焊重整后，焊缝的焊高、外形都趋于和缓、平滑，增强了抗应力集中的能力也就是增强了焊缝的抗裂能力。

在本发明另一种典型的实施方式中，还提供了一种结构容器，该结构容器通过上述焊接方法得到。采用本发明的焊接方法得到的结构容器，焊缝经过重整后其防渗漏性能增强，因此保证了结构容器的密封性。

实施例1

采用CO₂气体保护焊将两块水平对接的钢板进行平焊形成焊缝，然后将部分焊缝采用钨极氩弧焊在焊接电流为190A的条件下进行重整，结果如图1所示。从图1中可以看出，重整后的焊缝的外形和缓、平滑、均匀，焊缝质地细腻。

实施例2

采用CO₂气体保护焊将两块钢板进行T形接头平角焊形成焊缝，然后将部分焊缝采用钨极氩弧焊在焊接电流为150A的条件下进行重整，结果如图2所示。从图2中可以看出，重整后的焊缝的外形和缓、平滑、均匀，焊缝质地细腻。

实施例3

采用富氩气体保护焊焊接高强钢结构油箱，然后将油箱焊缝采用钨极氩弧焊进行重整，再采用煤油渗透检查方法对油箱进行检漏，并未发现漏点存在。

实施例4

采用CO₂气体保护焊焊接高强钢结构油箱，然后将油箱焊缝采用铈钨极氩弧焊进行重整，再采用0.3N/mm²的压缩空气对油箱进行气密性检漏，并未发现漏点存在。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种结构容器的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法由以下步骤组成：

S1、对形成结构容器的部件进行第一次焊接，形成焊缝；以及

S2、采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对所述焊缝进行防漏重整，利用非熔化极惰性气体保护焊产生的热能将所述结构容器表层三毫米左右的焊缝层重熔形成一道均匀的、致密的、密封性好的焊缝层，以阻止焊缝的渗漏；而且，焊缝表层的高温重熔，相当于内层焊道的回火焊道，对内层焊道起到消除焊接内应力、除氢、消除淬硬组织的作用，以此可消除或减少延迟裂纹的产生，从而避免焊缝存在的渗漏。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S2还包括以下步骤：采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对由内焊缝或外焊缝或内外焊缝组合形成闭环的所述焊缝进行防漏重整。

3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S2还包括以下步骤：

S21、检查所述步骤S1中形成的所述焊缝是否存在漏点；

S22、采用非熔化极惰性气体保护焊工艺对所述漏点进行补漏。

4.根据权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S21采用煤油渗透检查方法或气密性检查方法检查漏点。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S2中采用的非熔化极惰性气体保护焊的电极为纯钨极、铈钨极和钍钨极组成的组中的一种。

6.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，所述焊缝为板对接平焊或船形角焊形成的焊缝时，所述非熔化极惰性气体保护焊工艺的焊接电流为150～210A。

7.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，所述焊缝为T形接头平角焊形成的焊缝时，所述非熔化极惰性气体保护焊工艺的焊接电流为110～160A。

8.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，所述焊缝为板立焊形成的焊缝时，所述非熔化极惰性气体保护焊工艺的焊接电流为75～120A。

9.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S1中第一次焊接采用惰性气体保护焊焊接或活性气体保护焊焊接。

10.一种结构容器，其特征在于，所述结构容器通过权利要求1至9中任一项所述的焊接方法得到。