CN110722250B - 金属件的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及材料加工领域，尤其涉及一种金属件的焊接方法，其特征在于，所述金属件至少包括多个第一焊接位置和多个第二焊接位置，所述焊接方法包括：利用同一焊枪分别对所述第一焊接位置和所述第二焊接位置进行焊接；其中，当所述焊枪上的焊丝移动至所述第一焊接位置并对所述第一焊接位置进行焊接时，所述焊枪通入直流脉冲电流；当所述焊丝移动至所述第二焊接位置并对所述第二焊接位置进行焊接时，所述焊枪通入交流脉冲电流。采用该焊接方法能够在获得较大焊脚尺寸的同时降低焊接热，从而提高了焊缝的强度，并减小焊接的误差以及减少焊接后金属件的形变。

Description

金属件的焊接方法

技术领域

本公开涉及材料加工领域，尤其涉及一种金属件的焊接方法。

背景技术

目前，在对金属件焊接时，通常采用的是直流电流焊接或者交流电流焊接。当采用直流电流对金属件进行焊接时，焊接熔池尺寸较大，并且其焊接热难以控制，从而导致焊接后金属件的形变较大；当采用交流电流对金属件进行焊接时，熔池的热量不足，导致焊接飞溅很多，并且焊缝很难成型。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开目的在于提供一种金属件的焊接方法，该方法能够在获得较大焊脚尺寸的同时降低焊接热，从而提高了焊缝的强度，并且能够减小焊接的误差以及减少焊接后金属件的形变。

本公开提供了一种金属件的焊接方法，所述金属件至少包括多个第一焊接位置和多个第二焊接位置，所述焊接方法包括：

利用同一焊枪分别对所述第一焊接位置和所述第二焊接位置进行焊接；

其中，当所述焊枪上的焊丝移动至所述第一焊接位置并对所述第一焊接位置进行焊接时，所述焊枪通入直流脉冲电流；

当所述焊丝移动至所述第二焊接位置并对所述第二焊接位置进行焊接时，所述焊枪通入交流脉冲电流。

在本公开的一种示例性实施例中，利用同一焊枪分别对所述第一焊接位置和第二焊接位置进行焊接，包括：

移动所述焊枪使所述焊丝至所述第一焊接位置，并向所述焊枪通入直流脉冲电流，以对所述第一焊接位置进行焊接；

使所述焊枪从所述第一焊接位置移动至所述第二焊接位置，并使所述焊丝至所述第二焊接位置，同时，保持焊接电弧连续，并向所述焊枪通入交流脉冲电流，以对所述第二焊接位置进行焊接。

在本公开的一种示例性实施例中，使所述焊枪从所述第一焊接位置移动至所述第二焊接位置包括：

当所述焊枪由第一焊接位置移动到第二焊接位置时，向所述焊枪施加第一预设电压，所述第一预设电压为非零值。

在本公开的一种示例性实施例中，向所述焊枪施加第一预设电压，包括：

在向所述焊枪施加所述第一预设电压的同时，控制所述焊枪将焊丝回抽，以使所述焊丝与所述第一焊接位置保持第一预设距离。

在本公开的一种示例性实施例中，利用同一焊枪分别对所述第一焊接位置和第二焊接位置进行焊接，还包括：

移动所述焊枪使所述焊丝至所述第二焊接位置，并向所述焊枪通入交流脉冲电流，以对所述第二焊接位置进行焊接；

使所述焊枪从所述第二焊接位置移动至所述第一焊接位置，并使所述焊丝至所述第一焊接位置，同时，保持焊接电弧连续，并向所述焊枪通入直流脉冲电流，以对所述第一焊接位置进行焊接。

在本公开的一种示例性实施例中，使所述焊枪从所述第二焊接位置移动至所述第一焊接位置，包括：

当所述焊枪由第二焊接位置移动到第一焊接位置时，向所述焊枪施加第二预设电压，所述第二预设电压为非零值。

在本公开的一种示例性实施例中，向所述焊枪施加第二预设电压，包括：

在向所述焊枪施加第二预设电压的同时，控制所述焊枪将所述焊丝回抽，以使所述焊丝与所述第二焊接位置保持第二预设距离。

在本公开的一种示例性实施例中，所述金属件中与所述第一焊接位置对应的部位的厚度为第一厚度，与所述第二焊接位置对应的部位的厚度为第二厚度，所述第一厚度大于第二厚度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述金属件中无缝隙的焊接位置为所述第一焊接位置；所述金属件中具有缝隙的焊接位置为所述第二焊接位置。

在本公开的一种示例性实施例中，所述金属件的材质为铝合金。

本公开提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本公开所提供的金属件的焊接方法，利用同一焊枪分别对第一焊接位置和第二焊接位置进行焊接，并且当焊枪上的焊丝移动至第一焊接位置并对第一焊接位置进行焊接时，焊枪通入直流脉冲电流；当焊枪上的焊丝移动至第二焊接位置并对第二焊接位置进行焊接时，焊枪通入交流脉冲电流。相比于均采用直流电流或者交流电流进行焊接的方案，本方案通过将直流脉冲电流和交流脉冲电流来回转换以对金属件的不同焊接位置进行焊接，能够在第一焊接位置处释放较高的焊接热，从而形成较大的焊接熔池，以形成尺寸较大的焊缝和焊脚；在第二焊接位置处释放较小的焊接热，从而降低焊接熔池温度，以减少焊接后金属的形变。所以，本方法不仅可以提高焊缝的强度，还能够减少工件焊后变形量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1示出了根据本公开一示例性实施例的金属件的焊接方法的流程示意图；

图2示出了根据本公开一示例性实施例的依次对第一焊接位置和第二焊接位置进行焊接的流程示意图；

图3示出了根据本公开一示例性实施例的依次对第二焊接位置和第一焊接位置进行焊接的流程示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开提供一种金属件的焊接方法，上述金属件的材质可以为铝合金，但不限于此，也可以为其他材质，如：生铁、钢等材质均在本公开的保护范围内。上述金属件可以包括多个焊接位置，其中，多个焊接位置可以被设置为多个第一焊接位置和多个第二焊接位置。

如图1所述，该焊接方法可以包括：

步骤S10、利用同一焊枪分别对所述第一焊接位置和所述第二焊接位置进行焊接；

其中，当所述焊枪上的焊丝移动至所述第一焊接位置并对所述第一焊接位置进行焊接时，所述焊枪通入直流脉冲电流；当所述焊丝移动至所述第二焊接位置并对所述第二焊接位置进行焊接时，所述焊枪通入交流脉冲电流。

采用该焊接方法能够在获得较大焊脚尺寸的同时降低焊接热，从而提高了焊缝的强度，并减小焊接的误差以及减少焊接后金属件的形变。

如图2所示，上述步骤S10可以包括：

步骤S101、移动焊枪使焊丝至第一焊接位置，并向焊枪通入直流脉冲电流，以对第一焊接位置进行焊接。

步骤S102、使焊枪从第一焊接位置移动至第二焊接位置，并使焊丝至第二焊接位置，同时，保持焊接电弧连续，并向焊枪通入交流脉冲电流，以对第二焊接位置进行焊接。

具体地，在步骤S101中，将待焊接的金属件置于焊接平台上并固定，打开焊机并先将焊枪移动至第一焊接位置处，使焊枪上的焊丝移动至上述第一焊接位置。其中，上述焊接所用的焊丝可以为铝硅合金焊丝，但不限于此，还可以为合金结构钢焊丝、低合金钢焊丝等，均在本公开的保护范围内。

可以向焊枪中通入直流脉冲电流，以对该金属件的第一焊接位置进行焊接。当焊枪中输入直流脉冲电流时，上述焊接过程能够瞬间提供大量的能量，以在第一焊接位置处形成焊接熔池。其中，可以利用焊机为焊枪提供直流脉冲电流，但不限于此，也可以利用其他方式为焊枪提供直流脉冲电流。

在步骤S102中，当上述第一焊接位置焊接完成后，可以将焊枪从第一焊接位置移动到第二焊接位置，并使上述焊丝移动至第二焊接位置。当上述焊丝移动至第二焊接位置时，向焊枪中输入交流脉冲电流。

向焊枪中输入交流电流时，可以降低焊接电弧产生的焊接热，从而能够增加熔池中的金属，以达到收缩熔池的目的，防止因熔池的尺寸过大，或者焊接热输入太高导致的金属件发生形变，从而产生过大的焊接误差。其中，为焊枪提供交流脉冲电流的焊机与上述为焊枪提供直流脉冲电流的焊机可以为同一台焊机，但不限于此，也可以利用另一台焊机为焊枪提供交流脉冲电流。

上述焊枪从第一焊接位置移动到第二焊接位置的过程中，即：将向焊枪中输入的直流脉冲电流转变为交流脉冲电流的过程中，需要保持焊接电弧在此过程中一直连续，从而保证整个焊接过程的连续，以防止在焊接过程中焊接温度发生改变或者焊接中断，从而造成焊缝不连续的现象并影响焊接的质量。

其中，为了保证焊接电弧的连续，在焊枪由第一焊接位置移动到第二焊接位置时，可以向上述焊枪施加第一预设电压，该第一预设电压为非零值，具体大小根据需要而定。通过施加该电压，能够防止当输入焊枪的电流由直流脉冲电流转变为交流脉冲电流时发生瞬时短路现象。

进一步的，为了更好的防止当焊枪中的输入电流由直流脉冲电流转变为交流脉冲电流时发生的瞬时短路现象，可以控制焊枪将焊丝回抽，以使焊丝与第一焊接位置保持第一预设距离，即：将焊丝远离在第一焊接位置处形成的熔池，从而更好地解决了在转换过程中出现瞬时短路的问题。上述第一预设距离可以为焊丝末端与第一焊接位置之间的垂直高度。该第一预设距离为非零值，其具体值可以根据实际情况而定，均在本公开的保护范围内。

通过使同一焊枪在第一焊接位置和第二焊接位置之间移动，并相应地转变通入焊枪的电流，能够在获得更大焊脚的同时降低焊接热输入，从而提高焊缝强度，减少焊接后焊件的形变。具体地，如表1所示，所焊接的金属件的材质为铝合金，厚度为5mm至5.5mm。当对上述金属件多个第一焊接位置和多个第二焊接位置均使用直流脉冲电流焊接时，得到的焊缝宽度为3.23mm，上焊脚的尺寸为4.7mm，下焊脚的尺寸为4.8mm。当对上述铝合金多个第一焊接位置使用直流脉冲电流进行焊接，多个第二焊接位置使用交流脉冲电流进行焊接时，得到的焊缝宽度为3.72mm，上焊脚的尺寸为5.6mm，下焊脚的尺寸为5.8mm。从而可以得到，不论从焊接后得到的焊缝宽度、上焊脚的尺寸还是下焊脚的尺寸来说，采用本方案均优于均采用直流脉冲电流进行焊接的方案。

表1

另外，当所提供的待焊接金属件厚度不均匀时，如果仅使用直流脉冲电流或者交流脉冲电流对其进行焊接的话，会造成焊缝不均匀，影响焊缝的质量。

因此本方法还可以将金属件中厚度较大的部位所对应的位置设置为第一焊接位置，将金属件中厚度较小的部位所对应的位置设置为第二焊接位置。首先移动焊枪至第一焊接位置处，并使焊丝移动至第一焊接位置，再通入直流脉冲电流，以对第一焊接位置进行焊接。利用直流脉冲电流对第一焊接位置进行焊接时，能够释放大量的热量，从而能够使该第一焊接位置处形成质量较好的焊缝，并且熔池不会过大，从而降低了焊件形变的几率。

当该第一焊接位置焊接完成后，可以将焊枪从第一焊接位置移动至第二焊接位置，并使所述焊丝移动至所述第二焊接位置，并向焊枪中通入交流脉冲电流，以对第二焊接位置进行焊接。利用交流脉冲电流对第二焊接位置进行焊接时，能够释放较少的热量，从而防止熔池过大将待焊接金属焊穿。

上述焊枪从第一焊接位置移动到第二焊接位置的过程中，即：在向焊枪中输入的直流脉冲电流转变为交流脉冲电流的过程中，需要保持焊接电弧在此过程中一直连续，从而保证整个焊接过程的连续，以防止在焊接过程中焊接温度发生改变，从而影响焊接的质量。

利用该方式对厚度不均匀的金属件进行焊接时，能够保证焊缝连续并且尺寸均匀，从而保证了焊缝的结构强度。

除此之外，当金属件的待焊接位置处存在缝隙时，可以将具有缝隙的焊接位置设置为第二焊接位置，无缝隙的焊接位置设置为第一焊接位置，再通过上述焊接方法对其进行焊接。通过该方法对其进行焊接，可以保证缝隙处焊缝的强度，并且可以保证焊缝的均匀性和连续性，减少焊接所带来的误差。

当金属件的多个焊接位置厚度均匀且均没有缝隙时，可以将多个第一焊接位置和多个第二焊接位置交替设置。当多个第一焊接位置和多个第二焊接位置交替设置时，如图3所示，上述步骤S10还可以包括：

步骤S103、移动焊枪使焊丝至第二焊接位置，并向焊枪通入交流脉冲电流，以对第二焊接位置进行焊接。

步骤S104、使焊枪从第二焊接位置移动至第一焊接位置，并使焊丝至第一焊接位置，同时，保持焊接电弧连续，并向焊枪通入直流脉冲电流，以对第一焊接位置进行焊接。

其中，步骤S103和步骤S104也可以在上述步骤S101和步骤S102之前进行。步骤S103和步骤S104中所限定的第一焊接位置和第二焊接位置可以与步骤S101和步骤S102中所限定的第一焊接位置和第二焊接位置不同。可以理解的是，在步骤S104中第一焊接位置可以为上述步骤S102中第二焊接位置之后的下一个焊接位置。

在步骤S103中，可以将焊枪移动到第二焊接位置，并向焊枪中通入交流脉冲电流，以对第二焊接位置进行焊接。在步骤S104中，待第二焊接位置焊接完后，将上述焊机移动至第一焊接位置，使上述焊丝移动至上述第一焊接位置并向焊枪中通入直流脉冲电流，以对第一焊接位置进行焊接。利用该焊接方法得到的焊脚尺寸较大且焊缝尺寸均匀，能够保证焊缝和焊脚的结构强度。

由于多个第一焊接位置和多个第二焊接位置交替设置，所以在利用同一焊枪对金属件进行焊接的过程中，需要使通入焊枪的直流脉冲电流与交流脉冲电流来回转换，以达到使用同一焊枪对上述交替设置的多个第一焊接位置和对多个第二焊接位置连续进行焊接的目的。

上述焊枪从第二焊接位置移动到第一焊接位置的过程中，即：将向焊枪输入的交流脉冲电流转变为直流脉冲电流的过程中，需要保持焊接电弧在此过程中一直连续，从而保证整个焊接过程的连续，以防止在焊接过程中焊接温度发生改变或者焊接中断，从而造成焊缝不连续的现象并影响焊接的质量。

其中，为了保证焊接电弧的连续，在焊枪由第二焊接位置移动到第一焊接位置时，可以向上述焊枪施加第二预设电压，该第二预设电压为非零值，其大小可以等于上述第一预设电压的大小，该第二预设电压的具体值根据实际情况而定。通过施加该第二预设电压，能够防止焊枪中的输入电流由交流脉冲电流转变为直流脉冲电流时发生的瞬时短路现象。

进一步的，为了更好的防止当焊枪中的输入电流由交流脉冲电流转变为直流脉冲电流时发生的瞬时短路现象，可以控制焊枪将焊丝回抽，以使焊丝与第二焊接位置保持第二预设距离，即：将焊丝远离在第二焊接位置处形成的熔池，从而更好地解决了在转换过程中出现瞬时短路的问题。上述第二预设距离可以为焊丝末端与上述第二焊接位置之间的垂直高度。该第二预设距离为非零值，且可以与上述第一预设距离相同。该第二预设距离的具体值可以根据实际情况而定，均在本公开的保护范围内。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (7)

1.一种金属件的焊接方法，其特征在于，所述金属件至少包括多个第一焊接位置和多个第二焊接位置，所述焊接方法包括：

利用同一焊枪分别对所述第一焊接位置和所述第二焊接位置进行焊接；

其中，当所述焊枪上的焊丝移动至所述第一焊接位置并对所述第一焊接位置进行焊接时，所述焊枪通入直流脉冲电流；

当所述焊丝移动至所述第二焊接位置并对所述第二焊接位置进行焊接时，所述焊枪通入交流脉冲电流；

所述利用同一焊枪分别对所述第一焊接位置和第二焊接位置进行焊接，包括：

移动所述焊枪使所述焊丝至所述第一焊接位置，并向所述焊枪通入直流脉冲电流，以对所述第一焊接位置进行焊接；

使所述焊枪从所述第一焊接位置移动至所述第二焊接位置，并使所述焊丝至所述第二焊接位置，同时，保持焊接电弧连续，并向所述焊枪通入交流脉冲电流，以对所述第二焊接位置进行焊接；

其中，所述金属件中与所述第一焊接位置对应的部位的厚度为第一厚度，与所述第二焊接位置对应的部位的厚度为第二厚度，所述第一厚度大于第二厚度；或所述金属件中无缝隙的焊接位置为所述第一焊接位置，所述金属件中具有缝隙的焊接位置为所述第二焊接位置。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，使所述焊枪从所述第一焊接位置移动至所述第二焊接位置包括：

当所述焊枪由第一焊接位置移动到第二焊接位置时，向所述焊枪施加第一预设电压，所述第一预设电压为非零值。

3.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，向所述焊枪施加第一预设电压，包括：

在向所述焊枪施加所述第一预设电压的同时，控制所述焊枪将焊丝回抽，以使所述焊丝与所述第一焊接位置保持第一预设距离。

4.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，利用同一焊枪分别对所述第一焊接位置和第二焊接位置进行焊接，还包括：

移动所述焊枪使所述焊丝至所述第二焊接位置，并向所述焊枪通入交流脉冲电流，以对所述第二焊接位置进行焊接；

使所述焊枪从所述第二焊接位置移动至所述第一焊接位置，并使所述焊丝至所述第一焊接位置，同时，保持焊接电弧连续，并向所述焊枪通入直流脉冲电流，以对所述第一焊接位置进行焊接。

5.根据权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，使所述焊枪从所述第二焊接位置移动至所述第一焊接位置，包括：

当所述焊枪由第二焊接位置移动到第一焊接位置时，向所述焊枪施加第二预设电压，所述第二预设电压为非零值。

6.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，向所述焊枪施加第二预设电压，包括：

在向所述焊枪施加第二预设电压的同时，控制所述焊枪将所述焊丝回抽，以使所述焊丝与所述第二焊接位置保持第二预设距离。

7.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述金属件的材质为铝合金。

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