CN110732762A - 一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺 - Google Patents

一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110732762A
CN110732762A CN201910861937.0A CN201910861937A CN110732762A CN 110732762 A CN110732762 A CN 110732762A CN 201910861937 A CN201910861937 A CN 201910861937A CN 110732762 A CN110732762 A CN 110732762A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal powder
plasma arc
recompression
arc welding
welding process
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910861937.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李天庆
张宇
陈璐
杨喜牟
雷玉成
朱强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201910861937.0A priority Critical patent/CN110732762A/zh
Publication of CN110732762A publication Critical patent/CN110732762A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02—Plasma welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明涉及等离子弧焊接，特指一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，可实现材料的优质高效焊接。该工艺通过金属粉末调控电弧等离子体电特性，改善等离子弧电‑磁‑热‑力特性，提高电弧穿透能力，可以焊透大厚度的材料。该工艺可以减小或消除弧坑处的匙孔，可以提高焊缝成形质量，可以减小热影响区宽度，可以提高焊接接头质量。

Description

一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺
技术领域
本发明涉及等离子弧焊接，特指一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，可实现材料的优质高效焊接。
背景技术
实现材料的优质高效焊接是焊接领域的重要课题。等离子弧焊接可以在不开坡口条件下一次性焊透材料，实现单面焊双面成形。在船舶制造、桥梁搭建、压力容器制造、管道生产等领域，等离子弧焊接具有广阔的潜在应用前景。然而，常规等离子弧焊接工艺裕度小、小孔稳定性差，制约了等离子弧焊接的应用。等离子弧焊接时，焊缝上表面易出现下凹、弧坑处易出现盲孔等焊缝成形缺陷，影响焊接接头质量。
发明内容
针对上述常规等离子弧焊接存在的不足，本发明提出一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺。
本发明采取的技术方案是：
一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，其特征在于，在等离子弧焊接过程中，加入金属粉末调控等离子体电特性，改善等离子弧电-磁-热-力特性，提高等离子弧焊接熔透能力，改善焊缝成形，减小或者消除弧坑处的盲孔，提焊接接头质量。
进一步的设计是，采用等离子弧焊机、等离子弧焊枪、金属粉末送入装置等焊接设备实现上述功能。
进一步的设计是，通过金属粉末送入量、金属粉末送入位置、金属粉末材质及颗粒度等来调控等离子弧电-磁-热-力特性，提高焊接熔透能力。
进一步的设计是，通过调控金属粉末送入量在5-40g/min之间，消除弧坑处的盲孔，改善焊缝成形。
进一步的设计是，根据焊接要求、待焊工件材质选择合适的金属粉末，金属粉末颗粒度在70-200目之间。金属粉末的选取原则是：焊缝与待焊材料等化学成分匹配。
进一步的设计是，金属粉末送入位置为等离子弧弧柱中。
更进一步的设计是，调整主要焊接工艺参数包括焊接电流、离子气流量、焊接速度、保护气流量、钨极内缩量、喷嘴到工件距离等，实现待焊工件的金属粉末再压缩等离子弧焊接。焊接电流为100-190A，焊接速度80-150mm/min，离子气流量1.5-2.4L/min，保护气流量18-22L/min，钨极直径，3-5mm，钨极内缩量3-4mm，喷嘴到工件距离为5-6mm。
本发明金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺具有以下优势：该工艺对等离子弧进行“再次压缩”，提高电弧能量密度，一次可以焊透更厚的工件，实现优质高效焊接；该工艺可以减小熔宽和热影响区，降低对母材的热影响，提高焊接接头质量；该工艺金属粉末的加入可以避免焊缝正面下凹，有效改善焊缝成形，并减小或消除弧坑处的盲孔。
附图说明:
图1是常规等离子弧焊接焊缝。
图2是金属粉末再压缩等离子弧焊接焊缝。
具体实施方式
一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，本实施例以10mm厚的304不锈钢的穿孔等离子弧焊接为例，具体步骤如下：
(1)焊前准备：将316不锈钢工件正反面进行打磨去除油污铁锈，直至出现金属光泽，保证工件的平整。
(2)焊件装配：将打磨好的工件平放在可移动焊接平台上，调整焊枪喷嘴到工件的距离为5～6mm，钨极直径为4mm的钍钨极。
(3)其他主要焊接参数设定如下：焊接电流120A，焊接速度为96mm/min，离子气流量为2.0L/min，保护气流量为20L/min。常规等离子弧焊接时，不送入金属粉末；金属粉末再压缩等离子弧焊接时，金属粉末为316L不锈钢粉末，颗粒度为70-150目，送入量为5-15g/min。
(4)焊接过程：分别在工件上进行常规等离子弧焊接、金属粉末再压缩等离子弧焊接。
该工艺所使用的离子气、保护气成分均为99.99％的氩气，所用的金属粉末为316L不锈钢粉末，所用焊接设备为等离子弧焊机、等离子弧焊枪、金属粉末送入装置。
本实施例的最终焊接效果如图1、2所示。常规等离子弧焊接焊缝熔宽较大，弧坑处下凹明显。金属粉末再压缩等离子弧焊接焊缝熔宽较小，弧坑处无明显下凹。
综上所述，金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，可以减小焊缝熔宽，消除弧坑处的下凹缺陷，改善焊缝成形。金属粉末再压缩等离子弧焊接有望解决常规等离子弧焊接存在的问题。

Claims (6)

1.一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，其特征在于，具体步骤如下：在等离子弧焊接过程中，加入金属粉末调控等离子体电特性，改善等离子弧电-磁-热-力特性，提高等离子弧焊接熔透能力，改善焊缝成形，减小或者消除弧坑处的盲孔，提焊接接头质量。
2.如权利要求1所述的一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，其特征在于，通过金属粉末送入量、金属粉末送入位置、金属粉末材质及颗粒度等来调控等离子弧电-磁-热-力特性，提高焊接熔透能力。
3.如权利要求2所述的一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，其特征在于，通过调控金属粉末送入量在5-40g/min之间，消除弧坑处的盲孔，改善焊缝成形。
4.如权利要求2所述的一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，其特征在于，根据焊接要求、待焊工件材质选择合适的金属粉末，金属粉末颗粒度在70-200目之间；金属粉末的选取原则是：焊缝与待焊材料等化学成分匹配。
5.如权利要求2所述的一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，其特征在于，金属粉末送入位置为等离子弧弧柱中。
6.如权利要求1所述的一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺，其特征在于，调整主要焊接工艺参数包括焊接电流、离子气流量、焊接速度、保护气流量、钨极内缩量、喷嘴到工件距离，实现待焊工件的金属粉末再压缩等离子弧焊接；焊接电流为100-190A，焊接速度80-150mm/min，离子气流量1.5-2.4L/min，保护气流量18-22L/min，钨极直径，3-5mm，钨极内缩量3-4mm，喷嘴到工件距离为5-6mm。
CN201910861937.0A 2019-09-12 2019-09-12 一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺 Pending CN110732762A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910861937.0A CN110732762A (zh) 2019-09-12 2019-09-12 一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910861937.0A CN110732762A (zh) 2019-09-12 2019-09-12 一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110732762A true CN110732762A (zh) 2020-01-31

Family

ID=69267630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910861937.0A Pending CN110732762A (zh) 2019-09-12 2019-09-12 一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110732762A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115383270A (zh) * 2022-09-27 2022-11-25 江苏大学 一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置及其焊接工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87210474U (zh) * 1987-08-20 1988-08-03 铁道部大连机车车辆工厂 等离子焊枪
CN2734396Y (zh) * 2004-10-21 2005-10-19 李惠东 同步送粉表面冶金等离子炬
CN101913019A (zh) * 2010-07-23 2010-12-15 常熟市精工模具制造有限公司 等离子堆焊玻璃模具的方法
CN103008859A (zh) * 2011-09-28 2013-04-03 沈阳透平机械股份有限公司 一种核二级泵水润滑轴承表面强化的方法
CN103028825A (zh) * 2011-09-28 2013-04-10 沈阳透平机械股份有限公司 一种核二级泵轴套表面强化处理方法
CN104209644A (zh) * 2014-08-14 2014-12-17 昆山华焊科技有限公司 改进型二次压缩式等离子焊枪
CN104858538A (zh) * 2015-05-03 2015-08-26 北京工业大学 气流波形调制变极性等离子焊接方法
CN108581155A (zh) * 2018-05-11 2018-09-28 江苏大学 一种气流再压缩等离子弧焊接工艺

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87210474U (zh) * 1987-08-20 1988-08-03 铁道部大连机车车辆工厂 等离子焊枪
CN2734396Y (zh) * 2004-10-21 2005-10-19 李惠东 同步送粉表面冶金等离子炬
CN101913019A (zh) * 2010-07-23 2010-12-15 常熟市精工模具制造有限公司 等离子堆焊玻璃模具的方法
CN103008859A (zh) * 2011-09-28 2013-04-03 沈阳透平机械股份有限公司 一种核二级泵水润滑轴承表面强化的方法
CN103028825A (zh) * 2011-09-28 2013-04-10 沈阳透平机械股份有限公司 一种核二级泵轴套表面强化处理方法
CN104209644A (zh) * 2014-08-14 2014-12-17 昆山华焊科技有限公司 改进型二次压缩式等离子焊枪
CN104858538A (zh) * 2015-05-03 2015-08-26 北京工业大学 气流波形调制变极性等离子焊接方法
CN108581155A (zh) * 2018-05-11 2018-09-28 江苏大学 一种气流再压缩等离子弧焊接工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115383270A (zh) * 2022-09-27 2022-11-25 江苏大学 一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置及其焊接工艺
CN115383270B (zh) * 2022-09-27 2024-03-26 江苏大学 一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置及其焊接工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160199939A1 (en) Hot wire laser cladding process and consumables used for the same
CN101628355B (zh) 一种碳钢/不锈钢复合管的管端封焊方法
JP6119940B1 (ja) 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法
EP2532466A2 (en) Two-electrode welding method
JP5884209B1 (ja) 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法
CN109262111B (zh) 双丝堆焊装置及方法
CN101590572A (zh) 立式双面双弧等离子对称焊接方法
JP6439882B2 (ja) 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法
JP5582602B2 (ja) Ｔｉｇ溶接方法
CN108581155A (zh) 一种气流再压缩等离子弧焊接工艺
CN110732762A (zh) 一种金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺
CN103639574B (zh) T2与16MnR复合板的焊接工艺方法
JP6119948B1 (ja) 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法
WO2017098692A1 (ja) 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法
RU2708715C1 (ru) Способ гибридной лазерно-дуговой наплавки изделия из металла
KR102049215B1 (ko) 수직 방향 협개선 가스 실드 아크 용접 방법
KR100649053B1 (ko) 레이저-ｍｉｇ 하이브리드 용접방법
CN103286480A (zh) 一种用于大功率tig焊接的保护气
KR102021893B1 (ko) 자동 용접장치로 튜브시트 용접 시 제어알고리즘을 이용한 용착 제어 방법
KR102094678B1 (ko) 튜브시트 자동 오버레이 용접 장치
Shlepakov Physical-metallurgical and welding-technological properties of gas-shielded flux-cored wires for welding of structural steels
Stelling et al. Vertical-up and-down laser plasma powder hybrid welding of a high nitrogen austenitic stainless steel
KR102228164B1 (ko) 그루브 폭 변동에 대한 적응제어 방법
JP6119949B1 (ja) 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法
RU2788290C1 (ru) Способ сварки плавящимся электродом углеродистых и низколегированных конструкционных сталей

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination