CN104439690A - 应用于阀杆的压力焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了应用于阀杆的压力焊方法，包括以下步骤，阀杆工装步骤、将阀杆的阀头和杆身固定好；压力计算步骤、根据阀杆的半径设置一、二、三级摩擦焊的压力；一级摩擦焊步骤、确定阀杆转速和保压时间进行一级摩擦焊；二级摩擦焊步骤、确定阀杆转速和保压时间进行二级摩擦焊；三级摩擦焊步骤、确定阀杆转速和保压时间进行三级摩擦焊；脱模步骤、将焊接成型后脱模。本发明的有益效果主要体现在：适用于耐磨材料、钴基材料的焊接，能满足耐磨材料、钴基材料的焊接要求；适用于小直径棒材的堆焊，压力焊接稳定，焊接变形收缩量小，焊接效果优异。

Description

应用于阀杆的压力焊方法
技术领域
本发明涉及一种压力焊方法，尤其涉及一种应用于阀杆的压力焊方法，属于金属材料焊接方法的技术领域。
背景技术
热加工工艺焊接有一定的局限性，尤其是针对一些耐磨材料、钴基材料，亦不便于小直径棒材的堆焊。
耐磨材料、钴基材料由于其本身的焊接特性较差，其本体连体功能对于熔化焊无法满足和保证。而小直径棒材在堆焊过程中焊接变形量太大，很难保障小直径棒材的堆焊的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题，提出一种应用于阀杆的压力焊方法。
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：
应用于阀杆的压力焊方法，其特征在于：包括以下步骤，
a、阀杆工装步骤：阀杆由阀头和杆身组成，阀杆的半径为r（毫米），将阀头和杆身装夹于压力焊工装上，并保证阀头和杆身同心相向，阀头受压力焊工装驱动旋转，杆身受压力焊工装驱动与阀头相抵接并施压；
b、压力设定步骤：计算一级摩擦焊的压力F1（MPa）、二级摩擦焊的压力F2（MPa）、三级摩擦焊的压力F3（MPa），按下式确定：F3=πr2×（140~160）／20600，F2=1/2F3~1F3，F1=3/4F2~1F2；
c、一级摩擦焊步骤：设定一级摩擦焊的压力F1，阀杆的转速1000~1030转/分钟，保压时间7.5~8秒，进行一级摩擦焊；
d、二级摩擦焊步骤：设定二级摩擦焊的压力F2，阀杆的转速1000~1030转/分钟，保压时间7 ~36秒，进行二级摩擦焊；
e、三级摩擦焊步骤：设定三级摩擦焊的压力F3，阀杆的转速240~560转/分钟，保压时间4 ~6秒，进行三级摩擦焊；
f、脱模步骤：将焊接成型的阀杆静置4~10分钟后脱模。
优选的，所述步骤a中所述阀头和杆身为同种材质。
优选的，所述步骤a中阀杆的半径为5~10mm，步骤c中保压时间为7.5~8秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤d中保压时间为7~15秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤e中保压时间为4~6秒，转速为240~560转/分钟。
优选的， 所述步骤a中阀杆的半径为10~15mm，步骤c中保压时间8秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤d中保压时间为10~30秒，转速为为7.5~1000~1030转/分钟，步骤e中保压时间为4~6秒，转速为240~560转/分钟。
优选的， 所述步骤a中阀杆的半径为15~20mm，步骤c中保压时间为7.5~8秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤d中保压时间为15~36秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤e中保压时间为4~6秒，转速为240~560转/分钟。
本发明的有益效果主要体现在：
1.适用于耐磨材料、钴基材料的焊接，能满足耐磨材料、钴基材料的焊接要求；
2.适用于小直径棒材的堆焊，压力焊接稳定，焊接变形收缩量小，焊接效果优异。
具体实施方式
应用于阀杆的压力焊方法，包括以下步骤，
a、阀杆工装步骤：阀杆由阀头和杆身组成，阀头和杆身为同种材质，当然异种材料也是可以的，阀杆的半径为r（毫米），将阀头和杆身装夹于压力焊工装上，并保证阀头和杆身同心相向，阀头受压力焊工装驱动旋转，杆身受压力焊工装驱动与阀头相抵接并施压；
b、压力设定步骤：计算一级摩擦焊的压力F1（MPa）、二级摩擦焊的压力F2（MPa）、三级摩擦焊的压力F3（MPa），按下式确定：F3=πr2×（140~160）／20600，F2=1/2F3~1F3，F1=3/4F2~1F2；
c、一级摩擦焊步骤：设定一级摩擦焊的压力F1，阀杆的转速1000~1030转/分钟，保压时间7.5~8秒，进行一级摩擦焊；
d、二级摩擦焊步骤：设定二级摩擦焊的压力F2，阀杆的转速1000~1030转/分钟，保压时间7 ~36秒，进行二级摩擦焊；
e、三级摩擦焊步骤：设定三级摩擦焊的压力F3，阀杆的转速240~560转/分钟，保压时间4 ~6秒，进行三级摩擦焊；
f、脱模步骤：将焊接成型的阀杆静置4~10分钟后脱模。
当步骤a中阀杆的半径为5~10mm时，经公式F3=πr2×（140~160）／20600推算F3，步骤b中F3设定范围为0.54~2.43MPa，步骤c中保压时间为7.5~8秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤d中保压时间为7~15秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤e中保压时间为4~6秒，转速为240~560转/分钟。
实施例一：选取F3=1.5MPa，进行压力焊，如表1所示，其中位移为变形收缩量，
                                                                                                              。
实施例二：选取F3=1.8MPa，进行压力焊，如表2所示，其中位移为变形收缩量，
。
实施例三：选取F3=2MPa，进行压力焊，如表3所示，其中位移为变形收缩量，
。
由于实施例较多，且符合本范围内的数据组合均适用本发明的压力焊方法，无法穷举，所以在此不再过多的举例。
当步骤a中阀杆的半径为10~15mm，经公式F3=πr2×（140~160）／20600推算F3，步骤b中F3设定范围为2.14~5.48MPa，步骤c中保压时间8秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤d中保压时间为10~30秒，转速为为7.5~1000~1030转/分钟，步骤e中保压时间为4~6秒，转速为240~560转/分钟。
实施例四：选取F3=2MPa，进行压力焊，如表4所示，其中位移为变形收缩量，
。
实施例五：选取F3=3MPa，进行压力焊，如表5所示，其中位移为变形收缩量，
。
实施例六：选取F3=4MPa，进行压力焊，如表6所示，其中位移为变形收缩量，
。
由于实施例较多，且符合本范围内的数据组合均适用本发明的压力焊方法，无法穷举，所以在此不再过多的举例。
当步骤a中阀杆的半径为15~20mm，经公式F3=πr2×（140~160）／20600推算F3，步骤b中F3设定范围为4.81~9.75MPa，步骤c中保压时间为7.5~8秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤d中保压时间为15~36秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤e中保压时间为4~6秒，转速为240~560转/分钟。
实施例七：选取F3=4MPa，进行压力焊，如表7所示，其中位移为变形收缩量，
。
实施例八：选取F3=4.5MPa，进行压力焊，如表8所示，其中位移为变形收缩量，
。
实施例九：选取F3=5MPa，进行压力焊，如表9所示，其中位移为变形收缩量，
。
由于实施例较多，且符合本范围内的数据组合均适用本发明的压力焊方法，无法穷举，所以在此不再过多的举例。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.应用于阀杆的压力焊方法，其特征在于：包括以下步骤，
a、阀杆工装步骤：阀杆由阀头和杆身组成，阀杆的半径为r（毫米），将阀头和杆身装夹于压力焊工装上，并保证阀头和杆身同心相向，阀头受压力焊工装驱动旋转，杆身受压力焊工装驱动与阀头相抵接并施压；
b、压力设定步骤：计算一级摩擦焊的压力F1（MPa）、二级摩擦焊的压力F2（MPa）、三级摩擦焊的压力F3（MPa），按下式确定：F3=πr2×（140~160）／20600，F2=1/2F3~1F3，F1=3/4F2~1F2；
c、一级摩擦焊步骤：设定一级摩擦焊的压力F1，阀杆的转速1000~1030转/分钟，保压时间7.5~8秒，进行一级摩擦焊；
d、二级摩擦焊步骤：设定二级摩擦焊的压力F2，阀杆的转速1000~1030转/分钟，保压时间7 ~36秒，进行二级摩擦焊；
e、三级摩擦焊步骤：设定三级摩擦焊的压力F3，阀杆的转速240~560转/分钟，保压时间4 ~6秒，进行三级摩擦焊；
f、脱模步骤：将焊接成型的阀杆静置4~10分钟后脱模。
2.根据权利要求1所述应用于阀杆的压力焊方法，其特征在于：所述步骤a中所述阀头和杆身为同种材质。
3.根据权利要求1所述应用于阀杆的压力焊方法，其特征在于：所述步骤a中阀杆的半径为5~10mm，步骤c中保压时间为7.5~8秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤d中保压时间为7~15秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤e中保压时间为4~6秒，转速为240~560转/分钟。
4.根据权利要求1所述应用于阀杆的压力焊方法，其特征在于：所述步骤a中阀杆的半径为10~15mm，步骤c中保压时间8秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤d中保压时间为10~30秒，转速为为7.5~1000~1030转/分钟，步骤e中保压时间为4~6秒，转速为240~560转/分钟。
5.根据权利要求1所述应用于阀杆的压力焊方法，其特征在于：所述步骤a中阀杆的半径为15~20mm，步骤c中保压时间为7.5~8秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤d中保压时间为15~36秒，转速为1000~1030转/分钟，步骤e中保压时间为4~6秒，转速为240~560转/分钟。
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