CN111570978B - 一种螺纹孔薄壁补焊法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺纹孔薄壁补焊法，其包括开设在工件上的螺纹孔，工件的一侧壁为与螺纹孔厚度较小的薄壁，将螺栓旋入螺纹孔内，垂直于螺栓的轴向方向由工件薄壁的一端至另一端采用断续点焊压覆焊法焊接一条焊道，沿螺栓轴向方向依次焊接多条连续的焊道并形成铺满薄壁的焊面，对螺纹孔薄壁处补焊加厚，使螺纹孔壁厚度达到使用要求，同时在补焊过程中能够保护螺纹孔及薄壁结构的完整，通过螺纹连接时，螺纹孔与螺栓紧密连接，且本方案可操作性强。

Description

一种螺纹孔薄壁补焊法

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体地说，涉及一种螺纹孔薄壁补焊法。

背景技术

现有技术中，机械零件许多都是通过螺纹连接来进行拼接组装形成一个能够正常运转的装置，但是由于使用磨损螺纹孔外壁变薄，对连接结构的稳定性产生影响，且再较大的装置内若发生两个零件之间由于螺纹孔外壁破损发生断开连接，很容易造成危险，而且许多螺纹孔开设在靠近零件边缘或角落位置，其一侧或多侧的壁体本身就很薄，发生磨损后，螺纹连接的强度不能满足使用的需求，更容易使得螺纹连接断开。

所以需要对螺纹孔壁进行加厚处理，现有技术中对螺纹孔壁体加厚处理通常采用直线焊接或断续焊补的方法对壁体增厚，但是由于这两种焊接方法热输入过大，很容易导致螺纹孔内的螺纹结构被破坏或是螺纹孔壁体熔穿，虽然螺纹孔的薄壁加厚了，但是螺纹孔结构被破坏同样无法满足使用的需求，无法实现将零件之间稳定连接的效果。

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，提供一种螺纹孔薄壁补焊法，以实现在不破坏螺纹孔内螺纹结构的情况下对螺纹孔薄壁加厚的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种螺纹孔薄壁补焊法，，其包括开设在工件上的螺纹孔，工件的一侧壁为与螺纹孔厚度较小的薄壁，将螺栓旋入螺纹孔内，垂直于螺栓的轴向方向由工件薄壁的一端至另一端采用断续点焊压覆焊法焊接一条焊道，沿螺栓轴向方向依次焊接多条连续的焊道并形成铺满薄壁的焊面，通过形成一整层的焊面，能够加厚薄壁使工件符合使用要求。

进一步，断续点焊压覆焊法为在上一焊点三分之二处起弧，在螺纹孔外薄壁上前进1mm后熄弧，停顿3-5秒后再进行下一焊点操作，每次在薄壁上焊接的长度较短，通过多次连续补焊，完成一条焊道，同时每个焊点焊接完毕后需要停顿3-5秒使薄壁温度下降后再次进行补焊。

进一步，使用断续点焊压覆焊法将一条焊道焊接完毕后，下一条焊道同样采用断续点焊压覆焊法焊接且压覆上一条焊道三分之二，压覆薄壁三分之一,多条焊道之间相互压覆，增加薄壁厚度。

进一步，下一条焊道压覆上一条焊道的宽度为1mm-2mm。

进一步，具体步骤如下：

S1：清除工件表面油漆等影响焊接质量的杂质；

S2：将螺栓旋入螺纹孔内；

S3：由靠近螺纹孔开孔一侧的壁体处垂直螺栓插入方向的一端向另一端开始采用断续点焊压覆焊法焊接出一条焊道；

S4：完成一条焊道的修补工作后向远离螺纹孔开孔一侧的壁体处依次焊接多条焊道，使螺纹孔外侧壁均匀覆盖有焊道；

S5：修补完成。

进一步，步骤S4中，完成一条焊道的焊接后，停顿至少5分钟后再次进行下一条焊道的焊接，整条焊道焊接完毕后，薄壁温度过高，需要冷却后再次进行下一条焊道的焊接。

进一步，进行下一条焊道的补焊之前，旋转螺栓90-270度，螺栓吸收热量后，靠近薄壁一侧温度较高，需要旋转螺栓后，再次进行补焊。

进一步，步骤S2中，螺栓表面涂有润滑油。润滑油能够起到很好的吸热导热的作用。

进一步，步骤S4中，将螺纹孔同一外侧壁的多条焊道起弧点与收弧点分别采用断续点焊压覆焊法重熔。

进一步，螺纹孔外侧壁多个起弧点与收弧点重熔后，在薄壁上靠近螺纹孔开孔处的焊道上使用断续点焊压覆焊法进行覆盖焊接，使该条焊道厚度达到1.5mm-2.5mm。

进一步，对薄壁上补焊处进行打磨，并形成光滑平面。

进一步，断续点焊压覆焊法采用TIG焊进行补焊，其中焊丝为φ1.2mm细丝，焊接电流参数：40A-50A。

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：

对螺纹孔薄壁处补焊加厚，使螺纹孔壁厚度达到使用要求，同时在补焊过程中能够保护螺纹孔及薄壁结构的完整，通过螺纹连接时，螺纹孔与螺栓紧密连接，且本方案可操作性强。

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是本发明实施例中一条焊道的焊接效果图；

图2是本发明实施例中两条焊道的焊接效果图；

图3是本发明实施例中薄壁上补焊的结构示意图；

图4是本发明实施例中焊点铺满薄壁形成焊面的结构示意图。

附图中的标号说明：1、工件；11、螺纹孔；12、薄壁；13、螺栓；2、焊点；3、焊面。

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和图4所示，一种螺纹孔薄壁补焊法，其包括开设在工件1上的螺纹孔11，工件1的一侧壁为与螺纹孔11厚度较小的薄壁12，将螺栓13旋入螺纹孔11内，垂直于螺栓13的轴向方向由工件1薄壁12的一端至另一端采用断续点焊压覆焊法焊接一条焊道，沿螺栓13轴向方向依次焊接多条连续的焊道并形成铺满薄壁12的焊面3，其中在螺纹孔11薄壁12一侧进行焊接的过程中温度很高，但是壁体很薄，现有技术中的焊接方法通常会导致螺纹孔11内的螺纹被损坏，无法继续使用，所以通过断续点焊压覆焊法对薄壁12一侧补焊，使其厚度增加，同时控制焊接时的温度避免温度过高熔穿薄壁12以及螺纹，同时螺栓13旋入螺纹孔11内，能够使螺纹的结构固定，同时能够吸收部分补焊过程中产生的热量，避免螺纹结构由于高温发生形变，保证了补焊过程时螺纹孔11壁结构的完整。

如图1和图3所示，本实施例中，断续点焊压覆焊法为在上一焊点2三分之二处起弧，在螺纹孔11外薄壁12上前进1mm后迅速熄弧，停顿3-5秒后再进行下一焊点2操作，在上一焊点2三分之二处起弧能够增加补焊的厚度，保证补焊的厚度达到螺纹孔11的使用要求，同时也能减少在螺纹孔11外侧薄壁12上直接焊接所持续的时间，避免在薄壁12上的焊接时间过长，导致温度升高造成薄壁12穿孔进而对螺纹结构造成破坏，同时完成一个焊点2后，需要停顿3-5秒以使焊点2处的壁体温度向螺纹孔11内部扩散以及逸散在空气中，使得螺纹孔11薄壁12处温度降低，保护工件1结构的完整。

如图2和图4所示，本实施例中，使用断续点焊压覆焊法将一条焊道焊接完毕后，下一条焊道同样采用断续点焊压覆焊法焊接且压覆上一条焊道三分之二，压覆薄壁12三分之一,优选的，下一条焊道压覆上一条焊道的宽度为1mm-2mm，顶部开设螺纹孔11的工件1，若每条焊道之间未压覆，不但补焊的厚度容易达不到使用要求，同时补焊完毕后的薄壁12外表面会形成多条凸出的焊道以及相邻两条焊道之间的凹缝，不但影响美观，由于凹缝的存在，使得工件1仍然无法达到使用要求，所以为了保证补焊完成后薄壁12的厚度能够达到工件1的使用标准，下一条焊道压覆上一条焊道三分之二，进一步增加了补焊的厚度，同时修补完成后，薄壁12的外表面补焊处较为平整。

本实施例中，具体步骤如下：

S1：清除工件1表面油漆等影响焊接质量的杂质，以保证焊接形成焊点2以及焊道时能够与螺纹孔11薄壁12连接的更加牢固，增厚完毕后焊道能够和螺纹孔11薄壁12紧密相连，避免由于油漆或渣滓过多，导致的焊点2或焊道脱落，工件1无法达到使用要求；

S2：将螺栓13旋入螺纹孔11内，通过螺栓13对螺纹孔11内部结构形状进行固定，能够在焊接过程中起到辅助的作用，有效的避免由于焊接温度过高导致的薄壁12结构穿孔损坏而影响到螺纹孔11结构的完整性，同时补焊过程中每个焊点2都会使薄壁12温度升高，而金属螺栓13能够很好的辅助散热，薄壁12处堆积的的热量通过螺栓13扩散，从而达到薄壁12以及螺纹孔11温度的降低，进一步减小了薄壁12以及螺纹孔11结构被破坏的情况发生，保证了工件1结构的完整；

S3：由靠近螺纹孔11开孔一侧的壁体处垂直螺栓13插入方向的一端向另一端开始采用断续点焊压覆焊法焊接出一条焊道，例如将螺纹孔11开孔方向朝向上时，焊道为横向焊接，且由薄壁12的顶部边缘棱角处开始补焊，水平横向完成一条焊道，通过焊道增加薄壁12的厚度，以使工件1能够达到使用标准，若薄壁12具有弧度，例如是在圆柱形工件1上开设的螺纹孔11，在断续点焊压覆焊法进行补焊时，需要不断旋转工件1配合补焊；

S4：完成一条焊道的修补工作后向远离螺纹孔11开孔一侧的壁体处依次焊接多条焊道，使螺纹孔11外侧壁均匀覆盖有焊道，若薄壁12顶部边缘形状不规则，可以先使用断续点焊压覆焊法将不规则处补焊，使得薄壁12下部未补焊的板体水平方向能够呈直线补焊，避免在补焊形成一条焊道时上下不断改变焊点2位置，减小了焊接的难度；

S5：修补完成。

如图2和图4所示，本实施例中，上述步骤S4中，完成一条焊道的焊接后，停顿至少5分钟后再次进行下一条焊道的焊接，一条焊道补焊完毕后，该条焊道所焊接的薄壁12以及内部的螺纹温度会很高，所以需要至少5分钟的冷却，再进行下一条焊道的

本实施例中，进行下一条焊道的补焊之前，旋转螺栓13使其转动90-270度，一条焊道补焊完毕后，螺栓13靠近该条焊道的部分由于辅助吸收了许多焊接时的热量，所以为了下一条焊道再焊接时螺栓13依旧能辅助吸收部分热量，所以需要将螺栓13旋转一定角度，使温度较低的一面靠近补焊的薄面一侧。

本实施例中，上述步骤S2中，螺栓13表面涂有润滑油，润滑油能够辅助吸收补焊过程中所散发出的热量，使得热量尽快从薄壁12上转移部分至螺栓13上，进一步降低补焊过程中薄壁12一侧的温度，减小了薄壁12穿孔的概率，保证了工件1结构的完整。

如图4所示，本实施例中，上述步骤S4中，将螺纹孔11同一外侧壁的多条焊道起弧点与收弧点分别采用断续点焊压覆焊法重熔,顶部开设螺纹孔11的工件1，在薄壁12补焊完毕后，左右两侧分别是起弧点与收弧点，多个起弧点纵向连成一条直线，相应的多个收弧点纵向也呈一条直线，但是由于横向的多条焊道中部位置较厚，而两侧的起弧点与收弧点相对较薄，且起弧点与收弧点看起来不是很美观，所以分别将薄壁12两侧起弧点与收弧点纵向重熔，重熔时的焊接方法同样采用断续点焊压覆焊法，使两侧的起弧点与收弧点分别熔成两条纵向的焊道，薄壁12被加厚，同时焊接面更加完整，厚度也较为均匀。

如图4所示，本实施例中，螺纹孔11外侧壁多个起弧点与收弧点重熔后，在薄壁12上靠近螺纹孔11开孔处的焊道上使用断续点焊压覆焊法进行覆盖焊接，使该条焊道厚度达到1.5mm-2.5mm，对于顶部开设螺纹孔11的工件1，由于螺纹孔11的开口处壁体更容易断裂崩坏，所以需要对薄壁12顶部再次补焊使得薄壁12顶端焊道厚度增加，进一步加强工件1使用过程中的稳定性，且能够延长工件1使用寿命。

本实施例中，对薄壁12上补焊处进行打磨，并形成光滑平面，薄壁12上多条焊道会造成工件1外壁的出现坑洼，所以需要进行打磨平整，以符合部分工件1的使用标准。

本实施例中，断续点焊压覆焊法采用TIG焊进行补焊，其中焊丝为φ1.2mm细丝，焊接电流参数：40A-50A,其中TIG焊是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件1间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝，焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而可获得优质的焊缝，可以根据工件1材质的不同，调整电流参数，若工件1熔点较低，则可以相应的降低电流，避免焊接时温度过高，导致工件1薄壁12的损坏。

以上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 (9)

1.一种螺纹孔薄壁补焊法，其包括开设在工件上的螺纹孔，工件的一侧壁为与螺纹孔厚度较小的薄壁，其特征在于：将螺栓旋入螺纹孔内，垂直于螺栓的轴向方向由工件薄壁的一端至另一端采用断续点焊压覆焊法焊接一条焊道，沿螺栓轴向方向依次焊接多条连续的焊道并形成铺满薄壁的焊面；

断续点焊压覆焊法为在上一焊点三分之二处起弧，在螺纹孔外薄壁上前进1mm后熄弧，停顿3-5秒后再进行下一焊点操作；

使用断续点焊压覆焊法将一条焊道焊接完毕后，下一条焊道同样采用断续点焊压覆焊法焊接且压覆上一条焊道三分之二，压覆薄壁三分之一。

2.根据权利要求1所述的一种螺纹孔薄壁补焊法，其特征在于：下一条焊道压覆上一条焊道的宽度为1mm-2mm。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种螺纹孔薄壁补焊法，其特征在于：具体步骤如下：

S1：清除工件表面影响焊接质量的杂质；

S2：将螺栓旋入螺纹孔内；

S3：由靠近螺纹孔开孔一侧的壁体处垂直螺栓插入方向的一端向另一端开始采用断续点焊压覆焊法焊接出一条焊道；

S4：完成一条焊道的修补工作后向远离螺纹孔开孔一侧的壁体处依次焊接多条焊道，使螺纹孔外侧壁均匀覆盖有焊道；

S5：修补完成。

4.根据权利要求3所述的一种螺纹孔薄壁补焊法，其特征在于：步骤S4中，完成一条焊道的焊接后，停顿至少5分钟后再次进行下一条焊道的焊接；

步骤S4中，进行下一条焊道的补焊之前，旋转螺栓90-270度。

5.根据权利要求3所述的一种螺纹孔薄壁补焊法，其特征在于：步骤S2中，螺栓表面涂有润滑油。

6.根据权利要求3所述的一种螺纹孔薄壁补焊法，其特征在于：步骤S4中，将螺纹孔同一外侧壁的多条焊道起弧点与收弧点分别采用断续点焊压覆焊法重熔。

7.根据权利要求1-2任一所述的一种螺纹孔薄壁补焊法，其特征在于：螺纹孔外侧壁多个起弧点与收弧点重熔后，在薄壁上靠近螺纹孔开孔处的焊道上使用断续点焊压覆焊法进行覆盖焊接，使该条焊道厚度达到1.5mm-2.5mm。

8.根据权利要求1-2任一所述的一种螺纹孔薄壁补焊法，其特征在于：对薄壁上补焊处进行打磨，并形成光滑平面。

9.根据权利要求1-2任一所述的一种螺纹孔薄壁补焊法，其特征在于：断续点焊压覆焊法采用TIG焊进行补焊，其中焊丝为φ1.2mm细丝，焊接电流参数：40A-50A。

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