CN106735758A - 一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法，包括如下步骤：表面清洁步骤、装配固定步骤、正向点焊步骤、冷却步骤、起弧点确认步骤；焊接步骤。本发明双向氩弧焊方法使用后，焊接后形变量小，保障了同轴度或垂直度，无需后期进行形变矫正；操作简易，对操作要求较低，适于推广普及应用；提高了产品合格率，降低了生产成本。

Description

一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法

技术领域

本发明涉及一种氩弧焊方法，尤其涉及一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法，属于焊接加工的技术领域。

背景技术

在传感器类产品中存在着大量的套管与套管、套管与管嘴、套管与安装座、套管与法兰盘连接的结构，这些连接处一般由环缝通过氩弧焊焊接而成，整个焊接件除了要达到一定的强度和刚度，还要求两连接件保证一定的同轴度或垂直度。

在焊接零件过程中，焊缝及其附近的金属被电弧加热到高温时，由于受到其周围较低温度金属的阻碍，不能自由膨胀而产生正压力，如果正压力足够大，就会产生压缩塑性变形。当焊缝及其附近金属冷却发生收缩时，同样也会由于受周围较低温度金属的拘束，不能自由地收缩，产生一定的拉应力同时，产生一定的拉伸变形。

在管与管焊接时，在起弧点开始电弧加热，然后焊接件旋转一周完成焊接，由于在起弧点热量输入较多，焊接的主要变形是产生偏向起弧点的一定角度，即形成一定的同轴度偏差，同样在管与安装座焊接时主要的变形也是产生偏向起弧点的一定角度，即形成一定的垂直度偏差。当以上偏差超出尺寸公差要求时，必须通过矫正来达到要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题，减少焊接零件的角度变形偏差，提出一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法。

一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法，用于管与管或管与安装座焊接，包括如下步骤：

S1、表面清洁步骤，用清洁剂去除管或安装座接头上的油污杂质；

S2、装配固定步骤，将管与管或管与安装座装配固定到位；

S3、正向点焊步骤，在焊接端上确定任意一点作为点焊点，并确定氩弧焊点焊电流I1，点焊点接时间T1，电压为U1；

S4、冷却步骤，点焊部自然冷却至室温；

S5、起弧点确认步骤，在焊接端上相对所述电焊点的一端为起弧点，起弧点与点焊点的连线为焊接端的直径线；

S6、焊接步骤，沿起弧点绕焊接端进行焊接，焊接电流I2，起弧电流I3，起弧点焊接时间T2，绕焊焊接时间T3，电压为U2；

其中，I2*T2*U2＜I1*T1*U1＜I3*T2*U2，T3=5~6T2。

优选地，T1=T2，U1=U2，I1=1/2（I2+I3）

优选地，所述步骤S3中，电焊电流I1为25A，点焊点接时间T1为1S，电压U1为30V；

所述步骤S6中，焊接电流I2为20A，起弧电流I3为30A，起弧点焊接时间T2为1S，绕焊焊接时间T3为12S，电压U2为30V。

本发明的有益效果主要体现在：

1.采用双向氩弧焊方法，焊接后形变量小，保障了同轴度或垂直度，无需后期进行形变矫正；

2.操作简易，对操作要求较低，适于推广普及应用；

3.提高了产品合格率，降低了生产成本。

具体实施方式

本发明提供了一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法，用于管与管或管与安装座焊接，包括如下步骤：

表面清洁步骤，用清洁剂去除管或安装座接头上的油污杂质；

装配固定步骤，将管与管或管与安装座装配固定到位；

正向点焊步骤，在焊接端上确定任意一点作为点焊点，并确定氩弧焊点焊电流I1，点焊点接时间T1，电压为U1；

冷却步骤，点焊部自然冷却至室温；

起弧点确认步骤，在焊接端上相对所述电焊点的一端为起弧点，起弧点与点焊点的连线为焊接端的直径线；

焊接步骤，沿起弧点绕焊接端进行焊接，焊接电流I2，起弧电流I3，起弧点焊接时间T2，绕焊焊接时间T3，电压为U2；

其中，I2*T2*U2＜I1*T1*U1＜I3*T2*U2，T3=5~6T2，其中I2*T2*U2为假设绕焊时在点焊点的最大焊接热量，I1*T1*U1为点焊点的焊接热量，I3*T2*U2为起弧点的焊接热量。

焊接变形与输入的热量一般存在着正向关系，输入热量越大，焊接变形越大，但当变形达到极限时，才与焊接热量无关。所以在非极限状态下，焊接热量Q与焊接变形量存在一定关系。

本案中，以实际形变来进行考量的话，点焊点的形变量与绕焊时在点焊点的形变量之和应该与起弧点的形变量相一致，因此点焊点的焊接热量基于此原理进行范围确定，即点焊点的焊接热量为I1*T1*U1应当小于起弧点的焊接热量为I3*T2*U2，而通常状态下绕焊过程中在点焊点停留时间无法确定，实际焊接过程中，绕焊定点的焊接热量是不足起弧点焊接热量一半，因此以起弧点的点焊时间作为其最大化考量，其应当小于点焊点的热量，这样点焊点的热量与绕焊经过点焊点的焊接热量之和才能趋于与起弧点的焊接热量相一致，能达到形变上的对冲，双向调整。

为了方便操作，通常情况下，点焊点的点焊时间T1与起弧点的点焊时间T2保持一致，两者电压保持一致即U1=U2，当时间与电压保持一致的情况下，由于T3=5~6T2，按照常规点焊点在焊接端的体量关系，因此推定绕焊时在点焊点的焊接时间略小于起弧点的点焊时间，此时的热量关系可直接转换为电流关系，及I3＜I1＜I2，而为了操作及参数计算方便，I1=1/2（I2+I3）。

具体实施例，采用1Cr18Ni9Ti材料的管进行管与管焊接，焊接设备为自动氩弧焊机PA-10/100，按照本发明的双向氩弧焊方法进行焊接。

其中，正向点焊步骤中，电焊电流I1为25A，点焊点接时间T1为1S，电压U1为30V；

焊接步骤中，焊接电流I2为20A，起弧电流I3为30A，起弧点焊接时间T2为1S，绕焊焊接时间T3为12S，电压U2为30V，转速6r/min进行焊接。

自然冷却后，同轴度为0.3，完全满足了同轴度的标准。

一般同轴度的要求为1.6，未采用本发明方法之前，焊后同轴度在0.8~2.2之间，平均值为1.25以上，合格率往往不足60%，而采用本发明的双向氩弧焊方法后，同轴度在0.3~1.5之间，平均值低于0.7，生产合格率大于99%，焊接质量稳定，解决矫正成本，生产得到了有效改善。

通过以上描述可以发现。本发明的一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法，采用双向氩弧焊方法焊接后形变量小，保障了同轴度或垂直度，无需后期进行形变矫正；操作简易，对操作要求较低，适于推广普及应用；提高了产品合格率，降低了生产成本。

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 (3)

1.一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法，用于管与管或管与安装座焊接，其特征在于包括如下步骤：

S1、表面清洁步骤，用清洁剂去除管或安装座接头上的油污杂质；

S2、装配固定步骤，将管与管或管与安装座装配固定到位；

S3、正向点焊步骤，在焊接端上确定任意一点作为点焊点，并确定氩弧焊点焊电流I1，点焊点接时间T1，电压为U1；

S4、冷却步骤，点焊部自然冷却至室温；

S5、起弧点确认步骤，在焊接端上相对所述电焊点的一端为起弧点，起弧点与点焊点的连线为焊接端的直径线；

S6、焊接步骤，沿起弧点绕焊接端进行焊接，焊接电流I2，起弧电流I3，起弧点焊接时间T2，绕焊焊接时间T3，电压为U2；

其中，I2*T2*U2＜I1*T1*U1＜I3*T2*U2，T3=5~6T2。

2.根据权利要求1所述的一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法，其特征在于：T1=T2，U1=U2，I1=1/2（I2+I3）。

3.根据权利要求1所述的一种防止焊接形变的双向氩弧焊方法，其特征在于：

所述步骤S3中，电焊电流I1为25A，点焊点接时间T1为1S，电压U1为30V；

所述步骤S6中，焊接电流I2为20A，起弧电流I3为30A，起弧点焊接时间T2为1S，绕焊焊接时间T3为12S，电压U2为30V。