CN109676221B - 一种主机缸套包裹锌板的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种主机缸套包裹锌板的焊接方法，其采用TIG直流焊接的方法，对主机缸套上包裹的锌板进行焊接，以避免船舶主机系统的众多构件不受海水腐蚀。该种焊接方法熔池质量稳定，熔合性好，在焊接过程中不需要复杂的技术工艺，焊丝与母材相匹配，不会产生爆裂，操作简单，焊接质量高。

Description

一种主机缸套包裹锌板的焊接方法
技术领域
本发明涉及修船技术领域，尤其涉及一种主机缸套包裹锌板的焊接方法。
背景技术
主机活塞缸套是船舶产生动力的系统。活塞上下运动产生的爆炸力推动曲轴运转，从而带动尾轴使螺旋桨推动船舶前进。主机的活塞缸套需要冷却水来冷却活塞运动产生的高温，但冷却水的微生物会腐蚀活塞缸套和机架；如果冷却水造成主机的机架、活塞缸套腐蚀，将会影响到主机各种构件的寿命，所以需要在主机活塞缸套上加锌板来防止腐蚀和产生锈斑。
主机缸套和机架均是铸铁材料，如何把锌板固定于主机缸套，是目前技术上的难题。现有常用的螺丝固定方法并不适于船舶的主机缸套，这是由于主机缸套的壁薄，无法通过螺丝固定锌板，否则会影响主机缸套的正常功能及使用；在现有传统技术中，锌的焊接性能非常差，这是因为锌的熔点比较低，难焊接、易流失，如果按传统的焊接方法(气焊、钎焊、电铬铁焊)将锌板包裹主机缸套，把锌板的接口焊接起来，会产生如下的问题：
⑴气焊：使用氧气+乙炔(天然气)，用焊炬来熔焊，使用焊锡丝来作为焊材(填充材料)，缺点是极难掌握焊炬的中性焰和轻微碳化焰(特别是年轻的施工人员)，容易焊穿锌板，填充焊丝(焊锡丝)容易流失不好控制，因为焊丝与母材不匹配容易产生爆裂等，气焊时还要使用焊剂，焊接工艺复杂。钎焊也是类似气焊的问题。
⑵电铬铁焊：电铬铁焊有两种：一是利用电源加热，另外一种是自制的铬铁，利用氧气+乙炔(天然气)来加热铬铁。但是这两种都是效率低、容易氧化、难操作的焊接方法，且容易导致无法焊透、冷却收缩产生爆裂质量不稳定的问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种主机缸套包裹锌板的焊接方法，以解决现有技术锌板难以加装于船舶主机缸套，且焊接操作难掌控、效率低下及质量不稳定的问题。本发明将锌板焊接包裹于主机缸套，工艺简单、焊接时熔池质量稳定，熔合性好，焊丝与母材匹配不会产生爆裂，焊接质量稳定，延长了船舶中主机活塞缸套和主机各构件的寿命。
一种主机缸套包裹锌板的焊接方法，其特征在于，所述主机缸套呈圆筒状，包括位于主机缸套外侧面的两个环形凹位槽和连接两个环形凹位槽的条形凹位槽；所述主机缸套包裹锌板的焊接方法具体包括以下步骤：
S1焊前准备：
①自制焊丝，选用包裹缸套的锌板，制作出条线状焊丝；
②锌板表面处理：清理锌板表面的氧化皮；
③剪裁出第一锌板和第二锌板，所述第一锌板是对应于每个环形凹位槽尺寸并可填充于环形凹位槽的锌板，所述第二锌板是对应于所述条形槽尺寸并可填充于所述条形凹位槽的锌板；将第一锌板卷制成圆筒形后置于每个环形凹位槽，将第二锌板置于所述条形凹位槽中，对主机缸套进行包裹；
S2焊接锌板：对锌板接口处选用TIG的直流焊接方法，采用氩气保护，平位焊接，左向焊法焊接。
进一步地，所述步骤S1①中条线状焊丝的宽度/直径是2-3mm。
进一步地，所述S2步骤焊接时，焊接完第一锌板的接口，再将第二锌板的两端与每个第一锌板焊接固定，以防止两端的第一锌板走位。
进一步地，第一锌板的厚度不大于环形凹位槽的深度，第二锌板的厚度不大于条形凹位槽的深度，以免形成高于缸套的凸起对缸套的装复造成影响。
进一步地，所述步骤S1中还包括在焊接前加强施工部位的通风，佩戴好防毒口罩，以防止锌的中毒。
进一步地，所述步骤S2中氩气的流量优选为8-10L/min，电极直径优选为3.2mm，使用小号保护嘴。
进一步地，所述步骤S2中在焊接时，先在焊接区域进行起弧，然后用钢丝刷将浮于表面的氧化物刷除后，再进行送丝焊接，避免锌板表面氧化物对焊接造成影响。
进一步地，所述步骤S2中在焊接时，在起弧时电极对准焊接区域，弧光偏向焊丝，其倾角为45度，以免非焊接部位的锌板产生融化。
进一步地，所述步骤S2中，在每次焊接收弧时，将喷嘴延时脱离焊接部位，使延时的气体有效地保护区域，以免造成气孔；还包括在焊接完工后，将高出焊缝的余高打磨平顺，以避免比原始表面略高的焊缝表面影响缸套的装复。
本发明的主机缸套包裹锌板的焊接方法，具有以下有益效果：
在船舶核心的重大设备中实现了焊接包裹锌板，工艺简单且焊接质量稳定，延长了船舶中主机活塞缸套和主机各构件的寿命；进一步地通过巧妙利用了缸套凹位槽设置锌板包裹位置，不会影响缸套的正常使用及功能；同时还设置两个卷成圆筒形的第一锌板以及用于连接两个第一锌板的第二锌板，以防止两端的第一锌板走位，使焊接更为牢固，有效防止锌板脱落。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是主机活塞缸套结构示意图；
图2是主机活塞缸套A-A向剖视图；
图3是焊接锌板后主机活塞缸套结构示意图。
图中：10缸套；12环形凹位槽；14条形凹位槽；20锌板；22第一锌板；24第二锌板。
具体实施方式
为了更进一步地阐述本发明以达成预定发明目的所采取的技术技术及其技术效果，以下结合实施例对本发明提出的主机缸套包裹锌板的创新焊接方法进行详细说明。
实施例1
请同时参照图1-3，图1是主机活塞缸套结构示意图，图2是主机活塞缸套A-A向剖视图，图3是焊接锌板后主机活塞缸套结构示意图。本实施例所述的一种主机缸套包裹锌板的创新焊接方法，其包括以下步骤：
S1焊前准备：
①自制焊丝：选用包裹缸套的锌板，用剪床将锌板剪成2-3mm的条线；
②锌板表面处理：用钢丝刷清理锌板表面的氧化皮，以避免锌板表面的氧化层阻碍金属间的熔合；
③加强施工部位的通风，在焊接前工作人员需佩戴好防毒口罩，防止锌的中毒；
④如图1所示，所述主机缸套10呈圆筒状，其包括位于主机缸套10外侧面的两个环形凹位槽12和连接两个环形凹位槽12的条形凹位槽14。剪裁出锌板20，锌板20包括第一锌板22和第二锌板24，所述第一锌板22是对应于每个环形凹位槽12尺寸并可填充于环形凹位槽12的锌板，其厚度不大于环形凹位槽12的深度；将所述第一锌板22卷制成圆筒形后置于每个环形凹位槽12中。所述第二锌板24是对应于每个条形凹位槽14尺寸并可填充于所述条形凹位槽14的锌板，将其置于所述条形凹位槽中14，所述第二锌板24的厚度不大于条形凹位槽14的深度。
2)焊接锌板：
选用TIG的直流焊接方法，采用氩气保护，氩气流量为8～10L/min，电极直径3.2mm，使用小号的保护嘴。采用平位焊接，左向焊法焊接。在焊接时先在焊接区域进行起弧，然后用钢丝刷将浮于表面的氧化物刷除后，再进行送丝焊接。
由于锌的熔点较低，在起弧时电极正确对准焊接区域，弧光偏向焊丝，倾角为45度以免非焊接部位的锌板产生融化。焊接时，焊接完第一锌板的接口，再将第二锌板的两端与每个第一锌板焊接固定。所述第二锌板能够有效防止两端的圆形锌板走位。在每次焊接收弧时，不要立即将喷嘴脱离焊接部位，使延时的气体有效地保护区域，以免造成气孔。由于焊接后焊缝表面要比原始表面略高，完工后将高出焊缝的余高打磨平顺，以免影响缸套的装复。
相对于现有技术，本发明所提供了一种主机缸套包裹锌板的创新焊接方法，其采用TIG直流焊接的方法，对主机缸套上包裹的锌板进行焊接，以避免船舶主机系统的众多构件不受海水腐蚀。该种焊接方法熔池质量稳定，熔合性好，在焊接过程中不需要负责的技术工艺，焊丝与母材匹配不会产生爆裂，操作简单，焊接质量高；此外巧妙利用了缸套凹位槽设置锌板包裹位置，不会影响缸套的正常使用及功能；同时设置两个卷成圆筒形的第一锌板以及用于连接两个第一锌板的第二锌板，以防止两端的第一锌板走位，使焊接更为牢固，有效防止锌板脱落。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (9)

1.一种主机缸套包裹锌板的焊接方法，其特征在于，所述主机缸套呈圆筒状，包括位于主机缸套外侧面的两个环形凹位槽和连接两个环形凹位槽的条形凹位槽；所述主机缸套包裹锌板的焊接方法具体包括以下步骤：
S1焊前准备：
①自制焊丝，选用包裹缸套的锌板，制作出条线状焊丝；
②锌板表面处理：清理锌板表面的氧化皮；
③剪裁出第一锌板和第二锌板，所述第一锌板是对应于每个环形凹位槽尺寸并可填充于环形凹位槽的锌板，所述第二锌板是对应于所述条形凹位槽尺寸并可填充于所述条形凹位槽的锌板；将第一锌板卷制成圆筒形后置于每个环形凹位槽，将第二锌板置于所述条形凹位槽中，对主机缸套进行包裹；
S2焊接锌板：对锌板接口处选用TIG的直流焊接方法，采用氩气保护，平位焊接，左向焊法焊接。
2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤S1①中条线状焊丝的宽度或直径是2-3mm。
3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述S2步骤焊接时，焊接完第一锌板的接口，再将第二锌板的两端与每个第一锌板焊接固定。
4.根据权利要求3所述的焊接方法，其特征在于：第一锌板的厚度不大于环形凹位槽的深度，第二锌板的厚度不大于条形凹位槽的深度。
5.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤S1中还包括在焊接前保持施工部位的通风，佩戴好防毒口罩。
6.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤S2中氩气的流量为8-10L/min，电极直径为3.2mm，使用小号保护嘴。
7.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤S2中在焊接时，先进行在焊接区域进行起弧，然后将浮于表面的氧化物刷除后，再进行送丝焊接。
8.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤S2中在焊接时，在起弧时电极对准焊接区域，弧光偏向焊丝，其倾角为45度。
9.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤S2中，在每次焊接收弧时，将喷嘴延时脱离焊接部位；还包括在焊接完工后，将高出焊缝的余高打磨平顺。
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