CN107470845A - 一种装卡工装及利用该工装进行钨极氩弧焊的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装卡工装及利用该工装进行钨极氩弧焊的方法，该方法能够使管路焊接的变形小，属于焊接工艺技术领域。本发明的方法根据不同外径产品，设计点焊、圆周焊和后续热处理三处通用一体化工装，能便捷的装卡定位，同时能够避免加工过程中焊缝表面氧化、工装反复装卡和产品变形；本发明的方法中点焊参数通过焊接程序编制进行均分2～4点，对称编程；圆周焊接过程包括多次分段，从第一段到最后一段电流大小呈波形电流的方式，平均电流采用下斜的方式；通过该种编制程序的方法能够很好的进行控制熔深，在保证焊接深度的要求上，最小程度减少热输入，达到控制熔深均匀性，尽最大程度减少表面氧化以及热影响区的范围。

Description

一种装卡工装及利用该工装进行钨极氩弧焊的方法
技术领域
本发明涉及一种装卡工装及利用该工装进行钨极氩弧焊的方法，该方法能够使管路焊接的变形小，属于焊接工艺技术领域。
背景技术
管路焊接一般采用钨极氩弧焊方法，具有焊接方便、效率高、质量好等优点，但是对于长直管焊接过程中由于电弧能量密度较低，焊接过程需要较大的热输入，才能实现其较大焊深，而且熔宽较大，热影响区也较大，进而造成焊接应力较大，焊接变形程度较为严重，直线度较差。目前，氩弧焊焊接主要采用焊接过程使用散热固定工装、控制装配间隙或者焊接后采用校形等方法，如薄壁不锈钢板拼方口管焊接端口处防变形方法(专利号:CN201510983684.6)就采用焊接过程中使用散热固定工装，但是在焊接后拆除焊接工装后，或焊后进行校形也存在一定的变形。
钨极氩弧焊焊接控制焊接变形目前主要存在以下问题：
①焊接产品较长，焊前酸洗过程很难控制其装配间隙，使其装配后形位公差很容易超差；
②点焊过程中，由于单边局部高温熔化，点焊后易发生变形；
③圆周焊接过程中，由于整圈焊接，先从一端熔化旋转至一周，温度逐渐升高，整体受热温度不均匀，焊接应力过大，也易于造成焊接变形；
④焊后存在变形，很难进行校正，反复校形也易于使产品扭曲。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种装卡工装及利用该工装进行钨极氩弧焊的方法，解决焊后直线度较低、焊接过程中多次装卡以及反复校形工件扭曲等问题。
本发明的技术解决方案是：
一种装卡工装，该工装包括基座和夹套，基座包括基座上端盖和基座下端盖，基座上端盖的底端带有半个配打孔，基座下端盖的顶端带有半个配打孔，基座上端盖底端的半个配打孔与基座下端盖顶端的半个配打孔相配合形成一个完整的配打孔，该完整的配打孔与待焊接的管路外形一致，配打孔的长不小于待焊接的管路的长；待焊接的管路放置到基座上端盖和基座下端盖形成的配打孔内后，基座上端盖和基座下端盖为固定连接；
夹套包括夹套上端盖和夹套下端盖，夹套上端盖的底端带有半个配打孔，夹套下端盖的顶端带有半个配打孔，夹套上端盖底端的半个配打孔与夹套下端盖顶端的半个配打孔相配合形成一个完整的配打孔，该完整的配打孔与待焊接的管路外形一致；夹套上端盖和夹套下端盖夹住待焊接的管路后，夹套上端盖和夹套下端盖为固定连接；
基座上带有缺口，该缺口与夹套相配合。
基座上端盖和基座下端盖上均带有销钉孔和螺钉孔，基座上端盖和基座下端盖先通过销钉进行定位，再通过螺钉进行紧固，配打孔的一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，配打孔的另一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，两个销钉孔相对配打孔呈对角分布，两个螺钉孔相对配打孔也呈对角分布；
夹套上端盖和夹套下端盖上均带有销钉孔和螺钉孔，夹套上端盖和夹套下端盖通过先通过销钉进行定位，再通过螺钉进行紧固，配打孔的一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，配打孔的另一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，两个销钉孔相对配打孔呈对角分布，两个螺钉孔相对配打孔也呈对角分布。
所述的基座上端盖的底端、基座下端盖的顶端、夹套上端盖的底端以及夹套下端盖的顶端需要进行磨平，使其平面度在0.1以内；所述的基座和夹套的材料均为紫铜、钛合金或不锈钢材料。
所述的基座用于对待焊接的管路进行点焊和圆周焊，所述的装配后的基座和夹套用于对待焊接的管路进行真空热处理。
一种利用所述的装卡工装进行钨极氩弧焊的方法，该方法的步骤包括：
(1)将待焊接的管路放置到基座下端盖的半个配打孔内，然后将基座上端盖与基座下端盖进行固定连接，基座上端盖与基座下端盖固定连接后，待焊接的管路被装配到基座上端盖和基座下端盖形成的完整的配打孔中，且待焊接的管路的焊缝处位于基座的缺口处；
(2)将管焊钳放置到步骤(1)得到的基座的缺口处，使管焊钳夹住待焊接的管路，钨极对准焊缝进行焊接；
(3)待步骤(2)的焊接完成后，将夹套上端盖装配到步骤(2)的基座上端盖的缺口处，将夹套下端盖装配到步骤(2)的基座下端盖的缺口处，然后上端盖、夹套下端盖、基座上端盖、基座下端盖固定连接在一起；
(4)将步骤(3)装配好的带有焊接后管路的基座和夹套进行真空热处理，消除焊接应力。
所述的步骤(2)中，焊接过程为：先对焊缝进行点焊再对焊缝进行圆周焊；
点焊时，钨极直径Φ1～Φ2.4mm，钨极锥角20～45°，按照时间先后顺序分为3、5或7段，第一段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；第二段焊接电流为1～5A，转速为4～8r/min，焊接时间为120/[(段数+1)×转速]；第三段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s，第四段焊接电流为1～5A，转速为4～8r/min，焊接时间为120/[(段数+1)×转速]；第五段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；第六段焊接电流为1～5A，转速为4～8r/min，焊接时间为120/[(段数+1)×转速]；第七段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s。
圆周焊时，钨极直径Φ1～Φ2.4mm，钨极锥角20～45°，焊接转速为4～8r/min，气体流量为10～25L/min，钨极尖端离待焊接管路焊缝的距离为0.5～1.5mm；按照时间先后顺序将焊接电流分为3～8段，第一段的焊接平均电流为A0，第二段的焊接平均电流为A1＝(85％～90％)A0；第三段的焊接平均电流为A2＝(105％～110％)A1，第四段的焊接平均电流为A3＝(85％～90％)A2，第五段的焊接平均电流为A4＝(105％～110％)A3，第六段的焊接平均电流为A5＝(85％～90％)A4，第七段的焊接平均电流为A6＝(105％～110％)A5，第八段的焊接平均电流为A7＝(85％～90％)A6。
所述的步骤(4)中，热处理过程在真空热处理炉中进行，真空热处理炉中的真空度不大于1*10-1Pa，装配好的带有焊接后管路的基座和夹套在室温时放置到真空热处理炉中，即热处理过程随炉升温；
待焊接的管路的材料为铝合金，随炉升温至250℃～350℃，保温时间0.5～3h；随炉冷却，在温度低于100℃时，出炉，得到处理后的管路。
待焊接的管路的材料为不锈钢，随炉升温至350℃～450℃，保温时间0.5～3h；随炉冷却，在温度低于100℃时，出炉，得到处理后的管路。
待焊接的管路的材料为钛合金，随炉升温至550℃～650℃，保温时间0.5～3h；随炉冷却，在温度低于100℃时，出炉，得到处理后的管路。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明的方法根据不同外径产品，设计点焊、圆周焊和后续热处理三处通用一体化工装，能便捷的装卡定位，同时能够避免加工过程中焊缝表面氧化、工装反复装卡和产品变形；
(2)本发明的方法的热处理参数也可以很好进行定型，控制焊接变形；
(3)本发明的方法中点焊参数通过焊接程序编制进行均分2～4点，对称编程；圆周焊接过程包括多次分段，从第一段到最后一段电流大小呈波形电流的方式，平均电流采用下斜的方式；通过该种编制程序的方法能够很好的进行控制熔深，在保证焊接深度的要求上，最小程度减少热输入，达到控制熔深均匀性，尽最大程度较少表面氧化以及热影响区的范围；
(4)本发明的真空热处理工艺参数的制定：针对铝合金、不锈钢、钛合金选择合理的真空热处理参数，如真空度、保温温度、保温时间等，进行残余应力的松弛和焊接组件的校形，进而控制焊接变形，保证形位公差要求。
附图说明
图1是实施例中的基座结构示意图；
图2为实施例中夹套的结构示意图；
图3为实施例中基座与夹套的装配及待焊接的管路示意图。
具体实施方式
工装材料一般为紫铜、钛合金或不锈钢材料，加工过程中要进行真空热处理进行消应力处理，以保证焊接过程和后续真空热处理不发生变形。工装包括基座、夹套、螺钉、销钉等组成，点焊工装和圆周焊接工装包括基座上端盖1和基座下端盖3，真空热处理工装包括上述工装和夹套，基座上端盖和基座下端盖含有与管路相配合的孔5、紧固用斜对角线上的2个螺钉孔2和7、定位用另外一条对角线上的2个销钉孔6和8，基座与夹套装配用相配的梯形槽，夹套为分为夹套上端盖9和夹套下端盖15，中心也打所要焊接管路外径尺寸的配合孔14(如果一端含有管座或其它形状需要进行配做相应形状)，定位用夹套一条对角线上的2个销钉孔10和12，并含有紧固大端盖和小端盖的另一条对角线上的2个螺钉孔11和13，端面含有阶梯端面为定位面与基座上端盖和基座下端盖相配，基座和夹套的上、下端面之间的连接面需要进行磨平保证平面度要求，点焊和圆周焊接完成后，在进行装夹套上、下端盖，需沿着基座梯形槽进行装配，保证基座和夹套两者位置度要求。焊接管装入端盖内部14，起到定位和定型的作用。夹套9和15、基座1和3和管路16装配示意图如图3所示。
一种钨极氩弧焊控制焊接变形的工艺方法，主要包括工件焊前清洗、工装与工件装配、点焊工艺参数的编制及点焊、圆周焊工艺参数的编制及点焊、夹套装卡、真空热处理参数的编制及热处理、自检等步骤。本发明装卡工装，点焊焊接程序编制、圆周焊接参数的编制、热处理参数的编制是本发明的重点，其涉及了三位一体装卡工装设计、点焊焊接程序的编制、圆周焊接参数的编制、热处理参数的编制等关键工艺，其他工艺过程属于常规工艺过程。
如图1、图2和图3所示，一种装卡工装，该工装包括基座和夹套，基座包括基座上端盖1和基座下端盖3，基座上端盖1的底端带有半个配打孔，基座下端盖3的顶端带有半个配打孔，基座上端盖1的底端的半个配打孔与基座下端盖3的顶端的半个配打孔相配合形成一个完整的配打孔，该完整的配打孔与待焊接的管路外形一致，配打孔的长不小于待焊接的管路的长；基座上端盖1和基座下端盖3上均带有销钉孔和螺钉孔，基座上端盖1和基座下端盖3通过先通过销钉进行定位，再通过螺钉进行紧固，配打孔的一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，配打孔的另一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，两个销钉孔相对配打孔呈对角分布，两个螺钉孔相对配打孔也呈对角分布；
夹套包括夹套上端盖9和夹套下端盖15，夹套上端盖9的底端带有半个配打孔，夹套下端盖15的顶端带有半个配打孔，夹套上端盖9的底端的半个配打孔与夹套下端盖15的顶端的半个配打孔相配合形成一个完整的配打孔，该完整的配打孔与待焊接的管路外形一致；夹套上端盖9和夹套下端盖15上均带有销钉孔和螺钉孔，夹套上端盖9和夹套下端盖15通过先通过销钉进行定位，再通过螺钉进行紧固，配打孔的一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，配打孔的另一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，两个销钉孔相对配打孔呈对角分布，两个螺钉孔相对配打孔也呈对角分布；
基座上带有缺口，该缺口与夹套相配合，即该缺口与夹套的外形尺寸一致，夹套装配到缺口上后，夹套与基座为滑配连接；
所述的基座上端盖1的底端、基座下端盖3的顶端、夹套上端盖9的底端以及夹套下端盖15的顶端需要进行磨平，使其平面度在0.1以内；
所述的基座用于对待焊接的管路进行点焊和圆周焊；
所述的装配后的基座和夹套用于对待焊接的管路进行真空热处理；
所述的基座和夹套的材料均为紫铜、钛合金或不锈钢材料；
利用上述的工装进行钨极氩弧焊的方法，该方法的步骤包括：
(1)将待焊接的管路放置到基座下端盖3的半个配打孔内，然后将基座上端盖1通过销钉定位和螺钉紧固将基座上端盖1与基座下端盖3进行固定连接，基座上端盖1与基座下端盖3固定连接后，待焊接的管路被装配到基座上端盖1和基座下端盖3形成的完整的配打孔中，且待焊接的管路的焊缝处位于基座的缺口处；
(2)将管焊钳放置到步骤(1)得到的基座的缺口处，使管焊钳夹住待焊接的管路，钨极对准焊缝进行焊接；
(3)待步骤(2)的焊接完成后，将夹套上端盖9装配到步骤(2)的基座上端盖1的缺口处，将夹套下端盖15装配到步骤(2)的基座下端盖3的缺口处，然后用销钉进行定位用螺钉进行紧固将夹套上端盖9和夹套下端盖15与基座上端盖1和基座下端盖3形成一体，即上端盖9、夹套下端盖15、基座上端盖1、基座下端盖3固定连接在一起；
(4)将步骤(3)装配好的带有焊接后管路的基座和夹套进行真空热处理，消除焊接应力。
所述的步骤(2)中，焊接过程为：先对焊缝进行点焊再对焊缝进行圆周焊；
点焊时，钨极直径Φ1～Φ2.4mm，钨极锥角20～45°，按照时间先后顺序分为3、5或7段，第一段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；第二段焊接电流为1～5A，转速为4～8r/min，焊接时间(t/s)为120/[(段数+1)×转速]；第三段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s，第四段焊接电流为1～5A，转速为4～8r/min，焊接时间(t/s)为120/[(段数+1)×转速]；第五段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；第六段焊接电流为1～5A，转速为4～8r/min，焊接时间(t/s)为120/[(段数+1)×转速]；第七段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s。
圆周焊时，为了减小焊接变形和钨极烧损，尽可能采用小热输入，严格控制焊接工艺参数；焊接时钨极直径Φ1～Φ2.4mm，钨极锥角20～45°，焊接转速为4～8r/min，气体流量为10～25L/min，钨极尖端离待焊接管路焊缝的距离为0.5～1.5mm；按照时间先后顺序将焊接电流分为3～8段，第一段的焊接平均电流为A0，第二段的焊接平均电流为A1＝(85％～90％)A0；第三段的焊接平均电流为A2＝(105％～110％)A1，第四段的焊接平均电流为A3＝(85％～90％)A2，第五段的焊接平均电流为A4＝(105％～110％)A3，第六段的焊接平均电流为A5＝(85％～90％)A4，第七段的焊接平均电流为A6＝(105％～110％)A5，第八段的焊接平均电流为A7＝(85％～90％)A6，此方法可以减小热量集中输入，减小变形；
所述的步骤(4)中，热处理过程在真空热处理炉中进行，真空热处理炉中的真空度不大于1*10-1Pa，装配好的带有焊接后管路的基座和夹套在室温时放置到真空热处理炉中，即热处理过程随炉升温；
当待焊接的管路的材料为铝合金时，随炉升温至250℃～350℃，保温时间0.5～3h；
当待焊接的管路的材料为不锈钢时，随炉升温至350℃～450℃，保温时间0.5～3h；
当待焊接的管路的材料为钛合金时，随炉升温至550℃～650℃，保温时间0.5～3h；
随炉冷却，在温度低于100℃时，出炉，得到处理后的管路。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
待焊接的管路的焊前清洗：将待焊接的管路进行清洗，保证表面无氧化层和其它多余成分，清洗按照以下顺序进行：
第一步除油：待焊接的管路内外表面用航空汽油进行浸泡30-40min，外表面用汽油擦洗，然后晾干，再用泵循环打金属脱脂剂溶液进行化学除油；
第二步热水和冷水洗：用不低于50℃的热水清洗工件内外表面，再用流动的自来水清洗零件，每次清洗时间都不少于15s；
第三步酸洗或碱洗：不锈钢和钛合金需配置HF(40～60g/L)和HNO3(160～260g/L)溶液，铝合金需配置碱液和酸液进行碱洗后酸洗，用70±10℃的NaOH(5％～10％)溶液浸泡30～60S，随后在常温下用约HNO3(12％～18％)浸泡1～3min后用温水洗净，用泵向管内打溶液进行酸洗或碱洗；
第四步冷水纯水洗：使用流动的自来水清洗，并用泵向管子内部打纯水进行冲洗；
第五步吹干：用压力不小于0.3MPa的氮气吹出水分；
第六步烘干：不锈钢或钛合金在120℃～150℃下保温60min左右，铝合金不用烘干。
如图1、图2和图3所示，一种装卡工装，该工装包括基座和夹套，基座包括基座上端盖1和基座下端盖3，基座上端盖1的底端带有半个圆柱形配打孔，圆柱形配打孔的直径为Φ6，长度为150mm，基座上端盖1的中心处有梯形缺口4；
基座下端盖3的顶端带有半个圆柱形配打孔，圆柱形配打孔的直径为Φ6，长度为150mm，基座上端盖1的底端的半个配打孔与基座下端盖3的顶端的半个配打孔相配合形成一个完整的圆柱孔5，基座上端盖1和基座下端盖3上均带有销钉孔2、7和螺钉孔6、8，基座上端盖1和基座下端盖3通过先通过销钉进行定位，再通过螺钉进行紧固，配打孔的一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，配打孔的另一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，两个销钉孔相对配打孔呈对角分布，两个螺钉孔相对配打孔也呈对角分布；
夹套包括夹套上端盖9和夹套下端盖15，夹套上端盖9的底端带有半个圆柱形配打孔，圆柱形配打孔的直径为Φ6，长度为30mm，夹套下端盖15的顶端带有半个圆柱形配打孔，圆柱形配打孔的直径为Φ6，长度为30mm，夹套上端盖9的底端的半个配打孔与夹套下端盖15的顶端的半个配打孔相配合形成一个完整的圆柱孔14，夹套上端盖9和夹套下端盖15上均带有销钉孔11、13和螺钉孔10、12，夹套上端盖9和夹套下端盖15通过先通过销钉进行定位，再通过螺钉进行紧固，配打孔的一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，配打孔的另一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，两个销钉孔相对配打孔呈对角分布，两个螺钉孔相对配打孔也呈对角分布；
基座上带有梯形缺口，该缺口与夹套相配合，即该缺口与夹套的外形尺寸一致，夹套装配到缺口上后，夹套与基座为滑配连接；
所述的基座上端盖1的底端、基座下端盖3的顶端、夹套上端盖9的底端以及夹套下端盖15的顶端需要进行磨平，使其平面度在0.1以内；
所述的基座用于对待焊接的管路进行点焊和圆周焊；
所述的装配后的基座和夹套用于对待焊接的管路进行真空热处理；
所述的基座和夹套的材料均为钛合金；
利用上述的工装进行钨极氩弧焊的方法，该方法的步骤包括：
(1)将待焊接的管路放置到基座下端盖3的半个圆柱孔内，然后将基座上端盖1通过销钉定位和螺钉紧固将基座上端盖1与基座下端盖3进行固定连接，基座上端盖1与基座下端盖3固定连接后，待焊接的管路被装配到基座上端盖1和基座下端盖3形成的完整的圆柱孔中，且待焊接的管路的焊缝处位于基座的缺口处；待焊接的管路为不锈钢管路(外径Φ6/内径Φ4)，选用直径为Φ1.6钨极；待焊接的管路放入圆柱孔5内，保证焊缝位置为缺口的中心位置，易于装卡管焊钳；
(2)将管焊钳放置到步骤(1)得到的基座的缺口处，使管焊钳夹住待焊接的管路，钨极对准焊缝进行焊接；
(3)待步骤(2)的焊接完成后，将夹套上端盖9装配到步骤(2)的基座上端盖1的缺口处，将夹套下端盖15装配到步骤(2)的基座下端盖3的缺口处，然后用销钉进行定位用螺钉进行紧固将夹套上端盖9和夹套下端盖15与基座上端盖1和基座下端盖3形成一体，即上端盖9、夹套下端盖15、基座上端盖1、基座下端盖3固定连接在一起；
(4)将步骤(3)装配好的带有焊接后管路的基座和夹套进行真空热处理，消除焊接应力。
所述的步骤(2)中，焊接过程为：先对焊缝进行点焊再对焊缝进行圆周焊；
点焊时，钨极直径Φ1.6mm，钨极锥角30°，按照时间先后顺序分为3段，第一段焊接电流为15A，转速为0r/min，焊接时间为0.1s；第二段焊接电流为2.5A，转速为4r/min，焊接时间为7.5s；第三段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；
圆周焊时，为了减小焊接变形和钨极烧损，尽可能采用小线能输入，严格控制焊接工艺参数；焊接时钨极直径Φ1.6mm，钨极锥角30°，焊接转速为4r/min，焊枪气体流量为20L/min，钨极尖端离待焊接管路焊缝的距离为1mm；按照时间先后顺序将焊接电流分为6段，第一段的焊接平均电流为45A，第二段的焊接平均电流为A1＝40.5A；第三段的焊接平均电流为A2＝43.5A，第四段的焊接平均电流为A3＝38A，第五段的焊接平均电流为A4＝40A，第六段的焊接平均电流为A5＝35A，每段焊接时间2.5s。
所述的步骤(4)中，热处理过程在真空热处理炉中进行，真空热处理炉中的真空度为1*10-1Pa，装配好的带有焊接后管路的基座和夹套在室温时放置到真空热处理炉中，即热处理过程随炉升温；
热处理过程为：随炉升温至400℃，保温时间2h；随炉冷却，在温度低于100℃时，出炉，得到处理后的管路。
对得到的管路进行如下检测：
(1)检外观质量；
(2)用标尺检管路直线度；
(3)经线切割剖切，打磨侵蚀后检熔深均匀性。
测试结果为：焊接后的管路外观无氧化，管路直线度在0.13，熔深均匀性在0.12。
实施例2
与实施例1相同，不同点如下：
焊接材料为铝合金管路(外径Φ12/内径Φ10)，夹套和基座工装上的中心配打孔为Φ12，选用直径为Φ2.4钨极，点焊参数分为7段，第一段焊接电流为10A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；第二段焊接电流为5A，转速为8r/min，设置焊接时间1.88s；第三段焊接电流为10A，转速为0r/min；第四段焊接电流为5A，转速为8r/min，设置焊接时间1.88s；第五段焊接电流为10A，转速为0r/min；第六段焊接电流为5A，转速为8r/min，设置焊接时间1.88s；第七段焊接电流为10A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；圆周焊接参数：焊接转速设置在8r/min，气体流量为10L/min，钨极尖端离工件距离为1.5mm；将焊接电流分为8段，第一段的焊接平均电流均为40A，第二段的焊接平均电流均为A1＝36A，第三段的焊接平均电流均为A2＝37.8A，第四段的焊接平均电流为A3＝33A，第五段的焊接平均电流为A4＝35A，第六段的焊接平均电流为A5＝31A，第七段的焊接平均电流为A6＝32A，第八段的焊接平均电流为A7＝28A，此方法可以减小热量集中输入，减小变形。
真空热处理参数真空度为1*10-2Pa，热处理参数为随炉升温，铝合金保温温度为300℃，保温时间为2h，随炉冷却，在温度低于100℃以下，可以出炉。
测试结果：焊接后外观无氧化，管路直线度在0.15，熔深均匀性在0.14。
实施例3
与实施例1相同，不同点如下：
焊接材料为钛合金管路(外径Φ4/内径Φ2.4)，，夹套和基座工装上的中心配打孔为Φ4，选用直径为Φ1钨极，点焊参数分为5段，第一段焊接电流为20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；第二段焊接电流为1A。转速为6r/min，设置焊接时间3.3s；第三段焊接电流为20A，转速为0r/min；第四段焊接电流为1A。转速为4r/min，设置焊接时间3.3s；第五段焊接电流为20A，转速为0r/min；圆周焊接参数，焊接转速设置在6r/min，气体流量为25L/min，钨极尖端离工件距离为1.0mm；将焊接电流分为3段，第一段的焊接平均电流均为50A，第二段的焊接平均电流均为A1＝45A，第三段的焊接平均电流均为A2＝47.25A。
真空热处理参数真空度为1.5*10-2Pa，热处理参数为随炉升温，钛合金保温温度为650℃，保温时间为3h，随炉冷却，在温度低于100℃以下，可以出炉。
测试结果：焊接后外观无氧化，管路直线度在0.10，熔深均匀性在0.13。

Claims (10)

1.一种装卡工装，其特征在于：该工装包括基座和夹套，基座包括基座上端盖和基座下端盖，基座上端盖的底端带有半个配打孔，基座下端盖的顶端带有半个配打孔，基座上端盖底端的半个配打孔与基座下端盖顶端的半个配打孔相配合形成一个完整的配打孔，该完整的配打孔与待焊接的管路外形一致，配打孔的长不小于待焊接的管路的长；待焊接的管路放置到基座上端盖和基座下端盖形成的配打孔内后，基座上端盖和基座下端盖为固定连接；
夹套包括夹套上端盖和夹套下端盖，夹套上端盖的底端带有半个配打孔，夹套下端盖的顶端带有半个配打孔，夹套上端盖底端的半个配打孔与夹套下端盖顶端的半个配打孔相配合形成一个完整的配打孔，该完整的配打孔与待焊接的管路外形一致；夹套上端盖和夹套下端盖夹住待焊接的管路后，夹套上端盖和夹套下端盖为固定连接；
基座上带有缺口，该缺口与夹套相配合。
2.根据权利要求1所述的一种装卡工装，其特征在于：基座上端盖和基座下端盖上均带有销钉孔和螺钉孔，基座上端盖和基座下端盖先通过销钉进行定位，再通过螺钉进行紧固，配打孔的一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，配打孔的另一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，两个销钉孔相对配打孔呈对角分布，两个螺钉孔相对配打孔也呈对角分布；
夹套上端盖和夹套下端盖上均带有销钉孔和螺钉孔，夹套上端盖和夹套下端盖通过先通过销钉进行定位，再通过螺钉进行紧固，配打孔的一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，配打孔的另一侧的一端有销钉孔，另一端有螺钉孔，两个销钉孔相对配打孔呈对角分布，两个螺钉孔相对配打孔也呈对角分布。
3.根据权利要求1所述的一种装卡工装，其特征在于：所述的基座上端盖的底端、基座下端盖的顶端、夹套上端盖的底端以及夹套下端盖的顶端需要进行磨平，使其平面度在0.1以内；所述的基座和夹套的材料均为紫铜、钛合金或不锈钢材料。
4.根据权利要求1所述的一种装卡工装，其特征在于：所述的基座用于对待焊接的管路进行点焊和圆周焊，所述的装配后的基座和夹套用于对待焊接的管路进行真空热处理。
5.一种利用权利要求1-4任一所述的装卡工装进行钨极氩弧焊的方法，其特征在于该方法的步骤包括：
(1)将待焊接的管路放置到基座下端盖的半个配打孔内，然后将基座上端盖与基座下端盖进行固定连接，基座上端盖与基座下端盖固定连接后，待焊接的管路被装配到基座上端盖和基座下端盖形成的完整的配打孔中，且待焊接的管路的焊缝处位于基座的缺口处；
(2)将管焊钳放置到步骤(1)得到的基座的缺口处，使管焊钳夹住待焊接的管路，钨极对准焊缝进行焊接；
(3)待步骤(2)的焊接完成后，将夹套上端盖装配到步骤(2)的基座上端盖的缺口处，将夹套下端盖装配到步骤(2)的基座下端盖的缺口处，然后上端盖、夹套下端盖、基座上端盖、基座下端盖固定连接在一起；
(4)将步骤(3)装配好的带有焊接后管路的基座和夹套进行真空热处理，消除焊接应力。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，焊接过程为：先对焊缝进行点焊再对焊缝进行圆周焊；
点焊时，钨极直径Φ1～Φ2.4mm，钨极锥角20～45°，按照时间先后顺序分为3、5或7段，第一段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；第二段焊接电流为1～5A，转速为4～8r/min，焊接时间为120/[(段数+1)×转速]；第三段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s，第四段焊接电流为1～5A，转速为4～8r/min，焊接时间为120/[(段数+1)×转速]；第五段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s；第六段焊接电流为1～5A，转速为4～8r/min，焊接时间为120/[(段数+1)×转速]；第七段焊接电流为10～20A，转速为0r/min，焊接时间为0.1～1s。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：圆周焊时，钨极直径Φ1～Φ2.4mm，钨极锥角20～45°，焊接转速为4～8r/min，气体流量为10～25L/min，钨极尖端离待焊接管路焊缝的距离为0.5～1.5mm；按照时间先后顺序将焊接电流分为3～8段，第一段的焊接平均电流为A0，第二段的焊接平均电流为A1＝(85％～90％)A0；第三段的焊接平均电流为A2＝(105％～110％)A1，第四段的焊接平均电流为A3＝(85％～90％)A2，第五段的焊接平均电流为A4＝(105％～110％)A3，第六段的焊接平均电流为A5＝(85％～90％)A4，第七段的焊接平均电流为A6＝(105％～110％)A5，第八段的焊接平均电流为A7＝(85％～90％)A6。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，热处理过程在真空热处理炉中进行，真空热处理炉中的真空度不大于1*10-1Pa，装配好的带有焊接后管路的基座和夹套在室温时放置到真空热处理炉中，即热处理过程随炉升温；
待焊接的管路的材料为铝合金，随炉升温至250℃～350℃，保温时间0.5～3h；随炉冷却，在温度低于100℃时，出炉，得到处理后的管路。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，热处理过程在真空热处理炉中进行，真空热处理炉中的真空度不大于1*10-1Pa，装配好的带有焊接后管路的基座和夹套在室温时放置到真空热处理炉中，即热处理过程随炉升温；
待焊接的管路的材料为不锈钢，随炉升温至350℃～450℃，保温时间0.5～3h；随炉冷却，在温度低于100℃时，出炉，得到处理后的管路。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，热处理过程在真空热处理炉中进行，真空热处理炉中的真空度不大于1*10-1Pa，装配好的带有焊接后管路的基座和夹套在室温时放置到真空热处理炉中，即热处理过程随炉升温；
待焊接的管路的材料为钛合金，随炉升温至550℃～650℃，保温时间0.5～3h；随炉冷却，在温度低于100℃时，出炉，得到处理后的管路。
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