CN103008876A - 用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法，步骤包括：步骤1、将工件中的缺陷钻透去除得到缺陷通孔，在缺陷通孔的上、下方设置收尾板及引弧板；步骤2、将管极和焊丝作为一个电极伸入并固定在缺陷通孔内下方的引弧板上，工件接地；步骤3、使焊丝与引弧板短路起弧，然后不断向缺陷通孔中加入粉状焊剂，增加焊丝送进速度并降低焊接电压，使焊丝插入渣池中；步骤4、熔化的焊缝金属增多液面不断的上升、冷却凝固，直至渣池升上收尾板的轴心通孔上沿结束；步骤5、将粘连的引弧板、收尾板割除，打磨缺陷通孔的上、下冷凝表面，即成。本发明的管极电渣焊修理方法，简便可靠，焊接效率高。

Description

用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法。

背景技术

对于大型铸锻件内部不允许存在的缺陷，按传统的处理方案，都是采用机加工的方法将缺陷加工去除，再采用气体保护焊或焊条电弧焊的方法补焊，缺陷在较深处，加工量大，焊接量大，焊接层数多，缺陷出现的几率大，同时要求操作者对于层间要清理干净，锤击焊道，以保证焊缝的熔合性，减少焊接应力；另一方面，加工周期长，占用大机床时间长，成本高，焊接周期长，效率低，不能满足生产效率的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法，解决了现有技术中采用常规焊接，准备时间长，焊工技能要求高，焊接周期长，成本高，不能满足生产形势的难题。

本发明所采用的技术方案是，一种用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法，按照以下步骤实施：

步骤1、将工件中的缺陷用钻床钻透去除得到缺陷通孔，在工件缺陷通孔的上、下方分别设置收尾板及引弧板，使得收尾板的轴心通孔、工件的缺陷通孔、引弧板的中心盲孔三者同轴设置；

步骤2、将管极与焊接机头上的丝极固定，将焊丝从管极中心穿过，管极和焊丝共同作为一个电极，称为熔化电极，熔化电极伸入并固定在缺陷通孔内下方的引弧板上，工件接地；

步骤3、引弧造渣阶段

引弧时，打开工作电源，使焊丝与引弧板短路起弧，然后不断向缺陷通孔中加入粒状焊剂，利用电弧的热量使粒状焊剂不断的熔化形成液态熔渣；

当渣池开始堆积时，增加焊丝送进速度并降低焊接电压，使焊丝插入渣池中，此时电弧熄灭引弧造渣阶段结束；

步骤4、电渣焊阶段

焊接电流由焊丝和管极端部经过渣池流向焊件，将焊丝和管极及缺陷通孔内圆边缘熔化，熔化的焊缝金属沉积到溶池下面，随着焊丝的不断送入，焊缝金属逐渐增多液面不断的上升、冷却凝固，直至渣池上升到收尾板的轴心通孔上沿，则确认缺陷通孔被焊缝金属全部填满，停止送焊丝，关断工作电源；

步骤5、焊接完后将粘连的引弧板、收尾板割除，打磨处理好工件的缺陷通孔中的焊缝金属的上、下冷凝表面，即成。

本发明的有益效果是：采用此方案焊接，减少了焊前的机械加工，节约了焊材和人力，减少了大型加工机床的加工费用，更重要的是，节约了制造成本，提高了工作效率，提高了场地的利用率。采用管极电渣焊进行焊接，焊接质量好，焊接效率高。

附图说明

图1是本发明的管极电渣焊方法中的工件缺陷通孔的俯视结构示意图；

图2是本发明的管极电渣焊方法中的工件缺陷通孔的截面结构示意图；

图3是本发明方法所用到的收尾板、引弧板与工件之间的安装位置示意图；

图4是本发明的管极电渣焊方法在操作状态中各个相关设备的安装结构示意图。

图中，1.收尾板，2.工件，3.引弧板，4.焊缝金属，5.渣池，6.管极，7.丝极，8.金属溶池，9.缺陷通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

参照图1、图2，是本发明方法所要处理的工件缺陷加工结构示意图，通过探伤确定出缺陷位置，在贯穿缺陷的位置利用钻床将缺陷钻通去除得到缺陷通孔9，缺陷通孔9可以是一处（一个或多个缺陷在一个竖直方向上），缺陷通孔9也可以是多处（多个缺陷不在一个竖直方向上）。再采用管极电渣焊将钻出的位置焊接起来。

图3为本发明方法所用到的收尾板1、引弧板3与工件2之间的安装位置示意图，收尾板1设置有轴心通孔，引弧板3设置有中心盲孔，收尾板1和引弧板3分别设置在工件2缺陷通孔9的上、下方，并且收尾板1的轴心通孔、工件2上的缺陷通孔9与引弧板3的中心盲孔三者同轴设置、内径一致。

参照图3、图4，本发明的用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法，利用上述的结构，按照以下步骤实施：

步骤1、将工件2中的缺陷用钻床钻透去除得到缺陷通孔9，在工件2缺陷通孔9的上、下方分别设置收尾板1及引弧板3，使得收尾板1的轴心通孔、工件2的缺陷通孔9、引弧板3的中心盲孔三者同轴设置，由轴心通孔、缺陷通孔9和中心盲孔一起构成一个上下联通带底盖的空间，以便焊接时作为整体焊缝的溶池；

步骤2、将管极6与焊接机头上的丝极7固定，将焊丝从管极6中心穿过，管极6和焊丝共同作为一个电极，称为熔化电极，熔化电极伸入并固定在缺陷通孔9内下方的引弧板3上，工件2接地，作为一个电极，这样就形成一个闭合回路；

步骤3、引弧造渣阶段

引弧时，打开工作电源，使焊丝与引弧板3短路起弧，然后不断向缺陷通孔9中加入粉状焊剂，利用电弧的热量使粒状焊剂不断的熔化形成液态熔渣；

当渣池5具有一定的深度开始堆积时，增加焊丝送进速度并降低焊接电压，使焊丝与管极插入渣池5中，此时电弧熄灭引弧造渣阶段结束，下一步转入正常的电渣焊操作阶段；

步骤4、电渣焊阶段

控制送焊丝速度为200±10m/h，焊接电流由焊丝和管极6端部经过渣池5流向焊件，由于高温液态熔渣具有一定的导电性，所以，在渣池5内产生了大量的电阻热，将焊丝、管极6及缺陷通孔9内圆边缘熔化，由于熔化的焊缝金属4的密度大于液态熔渣的密度，所以，熔化的焊缝金属4沉积到溶池下面，而渣池5在焊接过程中，始终浮在溶池的上面，渣池5在焊接过程中对整个溶池起到了很好的保护作用，随着焊丝的不断送入，焊缝金属4逐渐增多液面不断的上升、冷却凝固，电渣焊焊缝就逐渐形成，直至渣池5上升到收尾板1的轴心通孔上沿，就能够确认缺陷通孔9被焊缝金属4全部填满，停止送焊丝，关断工作电源；

步骤5、由于缺陷通孔9及其附近的热影响区的过烧不严重，工件2的缺陷通孔9焊后不用进行后续的热处理，焊接完后直接采用气焊将粘连的引弧板3、收尾板1割除，打磨处理好工件2的缺陷通孔9中的焊缝金属4的上、下冷凝表面，即成。

实施例

对厚度为500mm的牌坊进行管极电渣焊。

具体操作工艺参数为：

焊材：H10Mn2、HJ431；

焊丝直径：￠3；

送丝速度：200m/h，焊丝不摆动；

管极规格：φ10X3钢管、20#；

渣池深度：50mm；

焊接电压：38-40V；

焊接电流：400A。

本发明的用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法，对于大型铸锻件内部的不允许缺陷，突破了电渣焊只能焊Ⅱ型坡口的技术偏见，只要求钻出规则的焊接空间，焊接缺陷少，探伤基本上一次通过。加工不占用大型机床，焊接方法简便可靠，焊接效率高，质量好，为产品后期工序的实施提供了可靠的技术支持，缩短了产品的制作周期，大大提高了生产效率，值得推广。

Claims (2)

1.一种用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1、将工件（2）中的缺陷用钻床钻透去除得到缺陷通孔（9），在工件（2）缺陷通孔（9）的上、下方分别设置收尾板（1）及引弧板（3），使得收尾板（1）的轴心通孔、工件（2）的缺陷通孔（9）、引弧板（3）的中心盲孔三者同轴设置；

步骤2、将管极（6）与焊接机头上的丝极（7）固定，将焊丝从管极（6）中心穿过，管极（6）和焊丝共同作为一个电极，称为熔化电极，熔化电极伸入并固定在缺陷通孔（9）内下方的引弧板（3）上，工件（2）接地；

步骤3、引弧造渣阶段

引弧时，打开工作电源，使焊丝与引弧板（3）短路起弧，然后不断向缺陷通孔（9）中加入粒状焊剂，利用电弧的热量使粒状焊剂不断的熔化形成液态熔渣；

当渣池（5）开始堆积时，增加焊丝送进速度并降低焊接电压，使焊丝插入渣池（5）中，此时电弧熄灭引弧造渣阶段结束；

步骤4、电渣焊阶段

焊接电流由焊丝和管极（6）端部经过渣池（5）流向焊件，将焊丝和管极（6）及缺陷通孔（9）内圆边缘熔化，熔化的焊缝金属（4）沉积到溶池下面，随着焊丝的不断送入，焊缝金属（4）逐渐增多液面不断的上升、冷却凝固，直至渣池（5）上升到收尾板（1）的轴心通孔上沿，则确认缺陷通孔（9）被焊缝金属（4）全部填满，停止送焊丝，关断工作电源；

步骤5、焊接完后将粘连的引弧板（3）、收尾板（1）割除，打磨处理好工件（2）的缺陷通孔（9）中的焊缝金属（4）的上、下冷凝表面，即成。

2.根据权利要求1所述的用于大型铸锻件内部缺陷的管极电渣焊修理方法，其特征在于：所述的步骤4中，送焊丝速度为200±10m/h。

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