CN108927635B - 一种深孔焊修方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深孔焊修方法，包括焊修孔圆周补焊，所述焊修孔圆周补焊在焊接过程中采用螺旋状轨迹焊接法，根据焊修孔的深度，由焊修孔的底部到焊修孔的孔口方向分多次进行焊接，每次沿螺旋状轨迹焊接3‑5圈，往复循环直至将焊修孔焊满。本发明对比传统狭小空间补焊工艺，该补焊操作全程可视，易于过程管控，能及时发现各类缺陷，有效保证焊接质量，创新的焊枪角度控制方法，使焊缝宽度均匀饱满，无需额外修正，提高效率。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域，具体地说，涉及一种深孔焊修方法。
背景技术
现有技术中，在动车组、火车等，各车型构架空气弹簧座体导筒在制造过程中由于加工等原因，造成导筒孔偏差需要对该孔进行焊修。由于补焊的工件空间狭小不易操作，采用正常的局部焊补的方式，无法保证工件质量，针对于此类问题，在深孔焊修的问题上，亟待创新操作方法，有效保证焊接质量。
申请号为CN201710676276.5的中国专利公开了一种深孔焊修方法，其包括：焊修前对焊修孔进行扩孔处理，将直孔加工为锥型孔；对扩孔后残留的杂物进行清理；确定焊接参数和焊接位置，在焊接过程中辅助摆动焊接；控制每层焊接厚度在3～5mm，并在每层焊接后进行冲击去应力，并且控制每层间温度在150～200℃；在每层焊接后进行层间清理，清理药皮、焊豆；在焊修完成后进行焊后清理，对焊修位置进行清理焊豆，打磨作业；焊修完成后采用目视、MT探伤确认表面质量，采用UT或RT探伤确认内部质量。该方案将直孔加工为锥孔，因此当缺陷位置处于距工件表面距离较大时，表面锥型孔的孔径随着角度就会逐渐的加大，造成焊材使用量增加，施工工期变长。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种深孔焊修方法，该方法对比传统狭小空间补焊工艺，该补焊操作全程可视，易于过程管控，能及时发现各类缺陷，有效保证焊接质量，创新的焊枪角度控制方法，使焊缝宽度均匀饱满，无需额外修正，提高效率。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种深孔焊修方法，包括：焊修孔圆周补焊，所述焊修孔圆周补焊在焊接过程中采用螺旋状轨迹焊接法，根据焊修孔的深度，由焊修孔的底部到焊修孔的孔口方向分多次进行焊接，每次沿螺旋状轨迹焊接3-5圈，往复循环直至将焊修孔焊满。
进一步的，螺旋状轨迹焊接法每一圈为一层焊道，相邻两层焊道相互融合。
进一步的，包括如下步骤：
步骤1：对焊修孔进行扩孔，将焊修孔的直径扩大；
步骤2：对扩大后的焊修孔进行除杂清理；
步骤3：确定焊接参数和焊接位置；
步骤4：焊修孔圆周补焊；
步骤5：在每次焊接后进行层间清理，清理药皮、焊豆；
步骤6：焊缝盖面，焊后进行清理。
进一步的，在步骤1中，焊修孔为直孔，将直孔的直径扩大；
优选的，将直孔的直径扩大10mm。
进一步的，在步骤1中，扩孔后对尖角位置处理成圆角或加工为钝角。
进一步的，在步骤3中，确定焊接参数包括：在试板上进行调整测试，确认选择的焊接参数。
进一步的，螺旋状轨迹焊接法为从起弧点开始沿着螺旋线的方向向上焊接；
每层焊接宽度为8-10mm。
进一步的，焊修孔圆周补焊采用锥形焊枪角度控制法焊接；
所述锥形焊枪角度控制法为以焊枪为母线，设置在焊修孔外部，焊修孔轴线上一点为圆锥顶点，以圆锥顶点为轴，焊枪喷嘴在焊修孔中以圆锥形手法运枪。
进一步的，圆周补焊时，焊枪角度垂直于焊缝。
进一步的，在步骤6中，焊缝盖面时，焊缝表面要有1-3mm的加工余高量。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、操作难度低，操作过程可视，通过逐层补焊的方法可有效管控层间熔透性。
2、创新的焊枪角度控制方法，使焊缝宽度均匀饱满，无需额外修正，提高效率。
3、对比传统狭小空间补焊工艺，该补焊操作全程可视，易于过程管控，能及时发现各类缺陷，有效保证焊接质量。
4、该方法简单易学，将操作过程固化后上岗培训周期短。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明锥形焊枪角度控制法示意图；
图2是本发明螺旋状轨迹焊接法示意图。
图中：1、圆锥顶点；2、焊枪喷嘴；3、收弧点；4、螺旋线；5、起弧点。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图2所示，在动车组、火车等，各车型构架空气弹簧座体导筒在制造过程中由于加工等原因，造成导筒孔偏差需要对该孔进行焊修。由于导筒补焊为圆筒型深孔补焊工艺，补焊的工件空间狭小不易操作，采用正常的局部焊补的方式，无法保证工件质量，针对于此类问题，本发明提供一种深孔焊修方法，能有效的保证焊修质量。
本发明一种深孔焊修方法，包括如下步骤：
步骤1：对焊修孔进行扩孔，将焊修孔的直径扩大。
焊修孔为直孔，对焊修孔进行扩孔，将直孔的直径扩大，优选的，将直孔的直径扩大10mm，将直孔的直径扩大而不是加工成锥孔，节约焊材用量，施工工期短。为了防止一些尖角位置熔合不良，扩孔后对尖角位置处理成圆角或加工为钝角，便于焊接，有效的保证焊接质量。
步骤2：对扩大后的焊修孔进行除杂清理。
焊前对扩孔后残留的油污、加工产生的铁屑等杂物进行清理，避免焊接过程中出现气孔和夹渣。
步骤3：确定焊接参数和焊接位置。
确定焊接参数包括：在试板上进行调整测试，确认选择的焊接参数达到操作要求。通过试板、结构件，并辅助以专人焊接，以达到最优的焊接操作、焊接质量为目标，反复试验，确定焊接参数，最终确定焊接参数。
优选的，焊接参数为焊材选用JM-55II，电流选用140A，电压选用20V，极性为DC/+，焊接速度为1.02mm/s，热输入为1.56kj/mm。确认选择的焊接参数，并进一步验证焊机状态。
步骤4：焊修孔圆周补焊。
焊修孔圆周补焊，所述焊修孔圆周补焊在焊接过程中采用螺旋状轨迹焊接法，根据焊修孔的深度，由焊修孔的底部到焊修孔的孔口方向分多次进行焊接，每次沿螺旋状轨迹焊接3-5圈，往复循环直至将焊修孔焊满。螺旋状轨迹焊接法每一圈为一层焊道，相邻两层焊道相互融合。
焊修孔圆周补焊采用锥形焊枪角度控制法焊接。所述锥形焊枪角度控制法为以焊枪为母线，设置在焊修孔外部，焊修孔轴线上一点为圆锥顶点1，以圆锥顶点1为轴，焊枪喷嘴2在焊修孔中以圆锥形手法运枪。圆周补焊时，焊枪角度垂直于焊缝。
具体的，由于是圆周形补焊，且补焊活动范围狭小，如图1所示，本发明采用锥形焊枪角度控制法焊接，锥形焊枪角度控制法焊接为以圆锥顶点1为轴，焊枪喷嘴2在焊修孔中狭小空间以圆锥形手法运枪，时刻保证在圆周补焊时，焊枪角度垂直于焊缝。在焊接过程中采用螺旋状轨迹焊接法，根据焊修孔的深度分多次进行焊接，每次焊接3-5层，往复循环直至将焊修孔焊满。如图2所示，焊枪喷嘴2由下至上沿着螺旋线4方向焊接，起弧点5为螺旋线4下端点，收弧点3为螺旋线4上端点，每次沿着螺旋线4方向焊接3-5圈，即每次焊接3-5层，每次的起弧点5为前一次的收弧点3，同一个焊修孔，每次焊接的螺旋方向相同。
焊丝杆伸长度控制在12-18mm，禁止压的很低不利于观察焊接熔池，同时要控制好焊枪角度。
步骤5：在每次焊接后进行层间清理，清理药皮、焊豆。
每次焊接后需使用风铲对接头处进行清理，连续焊接过程无多余接头，可使层间夹杂等缺陷上浮于表面，保证内部质量稳定。为消除焊接应力，焊后对每一层焊缝都必须使用气铲进行敲击。
步骤6：焊缝盖面，焊后进行清理。
焊缝盖面时，焊缝表面要有1-3mm的加工余高量。
焊后进行清理，对孔内的杂质清理干净，不得伤害加工面。进行检查时，发现缺陷后使用打磨工具进行去除，禁止不清理在原处补焊，防止内部缺陷的出现。
通过上述焊修工艺方法对构架空气弹簧座体导筒进行焊修，可以最大限度保证一次焊修合格，满足空气弹簧座体导筒的质量要求，避免二次焊修甚至造成构架报废，处理方法经济有效，简单快捷。
本发明的深孔焊修方法操作难度低，操作过程可视，通过逐层补焊的方法可有效管控层间熔透性。创新的焊枪角度控制方法，使焊缝宽度均匀饱满，无需额外修正，提高效率。对比传统狭小空间补焊工艺，该补焊操作全程可视，易于过程管控，能及时发现各类缺陷，有效保证焊接质量。该方法简单易学，将操作过程固化后上岗培训周期短。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (7)
1.一种深孔焊修方法，其特征在于：包括：焊修孔圆周补焊，所述焊修孔圆周补焊在焊接过程中采用螺旋状轨迹焊接法，根据焊修孔的深度，由焊修孔的底部到焊修孔的孔口方向分多次进行焊接，每次沿螺旋状轨迹焊接3-5圈，往复循环直至将焊修孔焊满；
焊修孔圆周补焊采用锥形焊枪角度控制法焊接；
所述锥形焊枪角度控制法为以焊枪为母线，设置在焊修孔外部，焊修孔轴线上一点为圆锥顶点，以圆锥顶点为轴，焊枪喷嘴在焊修孔中以圆锥形手法运枪；
所述焊枪喷嘴由下至上沿着螺旋线方向焊接，起弧点为螺旋线下端点，收弧点为螺旋线上端点，每次的起弧点为前一次的收弧点；
包括如下步骤：
步骤1：对焊修孔进行扩孔，将焊修孔的直径扩大；
步骤2：对扩大后的焊修孔进行除杂清理；
步骤3：确定焊接参数和焊接位置；
步骤4：焊修孔圆周补焊；
步骤5：在每次焊接后进行层间清理，清理药皮、焊豆；
步骤6：焊缝盖面，焊后进行清理；
在步骤1中，焊修孔为直孔，将直孔的直径扩大；在步骤3中，确定焊接参数包括：在试板上进行调整测试，确认选择的焊接参数；
其中，焊接参数为焊材选用JM-55II，电流选用140A，电压选用20V，极性为DC/+，焊接速度为1.02mm/s，热输入为1.56kj/mm。
2.根据权利要求1所述的深孔焊修方法，其特征在于：螺旋状轨迹焊接法每一圈为一层焊道，相邻两层焊道相互融合。
3.根据权利要求1所述的深孔焊修方法，其特征在于：将直孔的直径扩大10mm。
4.根据权利要求1所述的深孔焊修方法，其特征在于：在步骤1中，扩孔后对尖角位置处理成圆角或加工为钝角。
5.根据权利要求1所述的深孔焊修方法，其特征在于：螺旋状轨迹焊接法为从起弧点开始沿着螺旋线的方向向上焊接；
每层焊接宽度为8-10mm。
6.根据权利要求1所述的深孔焊修方法，其特征在于：圆周补焊时，焊枪角度垂直于焊缝。
7.根据权利要求1-6任一项所述的深孔焊修方法，其特征在于：在步骤6中，焊缝盖面时，焊缝表面要有1-3mm的加工余高量。
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