CN111843116B - 一种异种金属焊接用可调节焊接电流波形的方法 - Google Patents

一种异种金属焊接用可调节焊接电流波形的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出的是一种异种金属焊接用可调节焊接电流波形的方法。操作步骤：在坡口侧壁上设有焊缝，在焊缝上设置有焊枪，焊枪摆动方向在焊缝上左右摆动，焊枪摆动在波形焊缝上，焊枪摆动到侧壁停止摆动位置后，焊枪在侧壁停留后开始向另一侧摆动的位置摆动，而后焊枪摆动到再一侧壁停止摆动位置后，焊枪在再一侧壁停留后开始向摆动的位置停留；将焊枪摆动到原侧壁停止摆动位置，进行电流波形调节焊接。在焊接过程中，向焊枪输入平均焊接电流，经过设定时间，在ef位置的平均焊接电流经过ef位置，采用平均电流的时间和fg位置的平均焊接电流进行焊接。本发明对异种金属焊接保证了焊缝的质量。适宜作为异种金属焊接波形调节的方法应用。

Description

一种异种金属焊接用可调节焊接电流波形的方法
技术领域
本发明涉及焊接技术领域的一种异种金属焊接用可调节焊接电流波形的方法。
背景技术
异种金属焊接广泛应用于压力容器、核工业和舰船制造业。但是由于材料本身物理特性不同，尤其是导热率、热膨胀系数等显著差异，造成焊接困难，对操作者具有相当高的要求。往往是在焊接过程中，热导率低的材料还没有凝固，热导率高的材料熔池内部则出现了液态金属过饱和的现象等。采用相同热输入条件下的焊接规范，很难解决上述焊接难题。如何通过焊接电源实时改变焊接热输入是解决异种金属焊接的核心问题。
发明内容
为了调节焊接波形，本发明提出了一种异种金属焊接用可调节焊接电流波形的方法。该方法通过电流波形调节，解决焊接电流调节的技术问题。
本发明解决技术问题所采用的方案是：
操作步骤：
在坡口侧壁上设有焊缝，在焊缝上设置有焊枪，焊枪摆动方向在焊缝上左右摆动，焊枪摆动在波形焊缝上，焊枪摆动到侧壁停止摆动位置后，焊枪在侧壁停留后开始向另一侧摆动的位置摆动，而后焊枪摆动到再一侧一侧壁停止摆动位置后，焊枪在再一侧壁停留后开始向摆动的位置停留；将焊枪摆动到原侧壁停止摆动位置，进行电流波形调节焊接。
在焊接过程中，向焊枪输入平均焊接电流，经过设定时间，在ef位置的平均焊接电流经过ef位置，采用平均电流的时间和fg位置的平均焊接电流，进行焊接。
（1）选择的焊接材料为高强度Cr-Ni奥氏体焊丝，母材为低合金高强度钢，由于母材与焊材热导率及比热容差异较大，在实际焊接过程中由于奥氏体材料凝固较慢，总是发生低合金高强度钢侧焊缝凝固，而填充的焊缝金属仍然为液态，造成电弧指向性，成型难以控制。
（2）采用数字化电源，将焊接电流一个周期的波形按照母材和焊材在焊接中的特点分成4部分进行循环；所设置的每部分的焊接电流和在该部分的持续时间，均由操作者按照自身的操作习惯进行设置；
（3）第一部分为ef段，ef区域为低合金高强度钢的坡口面，操作者将ef段设置为持续时间为1.5s，平均电流为120A的波形；
（4）第二部分为fg段，fg区域为由低碳钢向奥氏体焊缝摆动过程区域，将fg段设置为持续时间为0.8s，平均电流为110A的波形；
（5）第三部分为gh段，gh区域为在奥氏体焊缝上焊接阶段，将gh段设置为持续时间为1s，平均电流为85A的波形；
（6）第四部分为hi段，hi段为由奥氏体焊缝向低合金钢坡口摆动区域，将hi段设置为持续时间为0.8s，平均电流为90A的波形；
（7）第一部分为ef段，第二部分为fg段，第三部分为gh段和第四部分为hi段组成了焊接过程焊接电流波形的一个周期；
（8）循环执行第一至第四段焊接过程；
（9）设置完毕后，操作者开始焊接，焊接过程，电焊机会按照所设置的电流波形和该部分电流持续的时间进行快速转换；
（10）操作者按照自己习惯设置的电流波形进行摆动焊接。
积极效果：本发明对异种金属焊接用可调节焊接电流波形进行异种金属焊接，有效解决了焊缝金属成型控制难，焊接电弧指向性不好，坡口边缘熔透性不好等一系列焊接缺陷，降低了异种金属焊接的难度，保证了焊缝的熔透性和致密性，提高了焊接效率，保证了焊缝的质量。适宜作为异种金属焊接波形调节的方法应用。
附图说明
图1为本发明示意图。
图中，a.坡口侧壁，b.焊缝，c.焊枪，d.焊枪摆动方向，e.焊枪摆动到侧壁停止摆动位置，f.焊枪在侧壁停留后开始向另一侧摆动的位置，g.焊枪摆动到另一侧壁停止摆动位置，h.焊枪在另一侧壁停留后开始向另一侧摆动的位置，i.焊枪摆动到原侧壁停止摆动位置，j.平均焊接电流（A），k.时间（s），l.ef位置的平均焊接电流（A），m.ef位置采用平均电流l的时间（s），n.fg位置的平均焊接电流（A），o.fg位置采用平均电流n的时间（s），p.gh位置的平均焊接电流（A），q.gh位置采用平均电流p的时间（s），r.hi位置的平均焊接电流（A），s.hi位置采用平均电流r的时间（s）。
具体实施方式
操作步骤：
在坡口侧壁上设有焊缝，在焊缝上设置有焊枪，焊枪摆动方向在焊缝上左右摆动，焊枪摆动在波形焊缝上，焊枪摆动到侧壁停止摆动位置后，焊枪在侧壁停留后开始向另一侧摆动的位置摆动，而后焊枪摆动到再一侧一侧壁停止摆动位置后，焊枪在再一侧壁停留后开始向摆动的位置停留；将焊枪摆动到原侧壁停止摆动位置，进行电流波形调节焊接。
在焊接过程中，向焊枪输入平均焊接电流，经过设定时间，在ef位置的平均焊接电流经过ef位置，采用平均电流的时间和fg位置的平均焊接电流，进行焊接。
（1）选择的焊接材料为高强度Cr-Ni奥氏体焊丝，母材为低合金高强度钢，由于母材与焊材热导率及比热容差异较大，在实际焊接过程中由于奥氏体材料凝固较慢，总是发生低合金高强度钢侧焊缝凝固，而填充的焊缝金属仍然为液态，造成电弧指向性，成型难以控制。
（2）采用数字化电源，将焊接电流一个周期的波形按照母材和焊材在焊接中的特点分成4部分进行循环；所设置的每部分的焊接电流和在该部分的持续时间，均由操作者按照习惯进行设置；
（3）第一部分为ef段，ef区域为低合金高强度钢的坡口面，操作者根据自身操作特点将ef段设置为持续时间为1.5s，平均电流为120A的波形；
（4）第二部分为fg段，fg区域为由低碳钢向奥氏体焊缝摆动过程区域，将fg段设置为持续时间为0.8s，平均电流为110A的波形；
（5）第三部分为gh段，gh区域为在奥氏体焊缝上焊接阶段，将gh段设置为持续时间为1s，平均电流为85A的波形；
（6）第四部分为hi段，hi段为由奥氏体焊缝向低合金钢坡口摆动区域，将hi段设置为持续时间为0.8s，平均电流为90A的波形；
（7）第一部分为ef段，第二部分为fg段，第三部分为gh段和第四部分为hi段组成了焊接过程焊接电流波形的一个周期；
（8）循环执行第一至第四段焊接过程。
（9）设置完毕后，操作者开始焊接，焊接过程，电焊机会按照所设置的电流波形和该部分电流持续的时间进行快速转换；
（10）操作者按照自己习惯设置的电流波形进行摆动焊接。
所述电流波形为电流的变化曲线。
特点：
焊接过程使用的焊接平均电流操作者针对金属物理特性、电弧在异种金属上的存在状态、金属的凝固特点和操作者自行制作在不同金属位置或焊缝金属位置的平均焊接电流与在该平均电流下的持续时间，且上述参数独立可调节。焊接过程中操作者按照自己设置的焊接电流波形有节奏的焊接即可。采用上述异种金属焊接用可调节焊接电流波形进行异种金属焊接，有效解决了焊缝金属成型控制难，焊接电弧指向性不好，坡口边缘熔透性不好等一系列焊接缺陷，降低了异种金属焊接的难度，保证了焊缝的熔透性和致密性，提高了焊接效率，保证了焊缝的质量。
本方法焊接过程稳定，电弧指向性良好，成型良好。

Claims (2)

1.一种异种金属焊接用可调节焊接电流波形的方法，其特征是：
操作步骤：
在坡口侧壁上设有焊缝，在焊缝上设置有焊枪，焊枪摆动方向在焊缝上左右摆动，焊枪摆动在波形焊缝上，焊枪摆动到侧壁停止摆动位置后，焊枪在侧壁停留后开始向另一侧摆动的位置摆动，而后焊枪摆动到再一侧壁停止摆动位置后，焊枪在再一侧壁停留后开始向摆动的位置停留；将焊枪摆动到原侧壁停止摆动位置，进行电流波形调节焊接；
采用数字化电源，将焊接电流一个周期的波形按照母材和焊材在焊接中的特点分成四部分进行循环；
第一部分为ef段，ef区域为低合金高强度钢的坡口面，将ef段设置为持续时间为1.5s，平均电流为120A的波形；
第二部分为fg段，fg区域为由低碳钢向奥氏体焊缝摆动过程区域，将fg段设置为持续时间为0.8s，平均电流为110A的波形；
第三部分为gh段，gh区域为在奥氏体焊缝上焊接阶段，将gh段设置为持续时间为1s，平均电流为85A的波形；
第四部分为hi段，hi段为由奥氏体焊缝向低合金钢坡口摆动区域，将hi段设置为持续时间为0.8s，平均电流为90A的波形；
第一部分为ef段，第二部分为fg段，第三部分为gh段和第四部分为hi段组成了焊接过程焊接电流波形的一个周期；
循环执行第一至第四段焊接过程；
设置完毕后，操作者开始焊接，电焊机按照所设置的电流波形和该部分电流持续的时间进行快速转换。
2.根据权利要求1所述的一种异种金属焊接用可调节焊接电流波形的方法，其特征是：
选择的焊接材料为高强度Cr-Ni奥氏体焊丝。
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