CN112872642A - 一种钛合金焊接背面柔性保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钛合金焊接背面柔性保护方法，该方法包括以下步骤：S1:先用钢丝刷将待焊钛合金坡口两侧30mm范围刷干净，并用丙酮清理、吹干。S2:根据钛合金不同的焊接接头结构，用锡箔纸在焊接接头焊缝背面折成半圆形“凹槽”状，半圆形“凹槽”的深度在10‑30mm之间；S3:将折成的半圆形“凹槽”状锡箔纸紧贴在待焊钛合金背面，与钛合金背面共同形成一个气体保护腔；S4:氩气从气体保护腔的氩气入口通入、从氩气出口排出腔内的空气，最终使腔内充满氩气，钛合金在焊接时，背面达到气体保护的状态。采用该方法可以根据钛合金不同的焊接结构将锡箔纸折成任意形状的保护腔，而不需要根据接头结构制作专用的焊接保护罩。

Description

一种钛合金焊接背面柔性保护方法
技术领域
本发明属于钛合金焊接技术领域，涉及一种钛合金焊接背面柔性保护方法。
背景技术
钛合金具有密度小，抗拉强度高，抗腐蚀性能好等优点，但其化学性质在高温下极其活泼，在250℃以上，对空气中的氢、氧、氮等气体具有强烈的吸收作用。因此，在对钛合金进行焊接时，需采用惰性气体对焊缝熔池、接头热影响区以及母材的高温区进行保护，以防止空气中的氢、氧、氮等气体进入引起焊接接头性能的恶化。
现有的钛合金焊接保护方法中，有的在真空室内对钛合金零部件进行焊接保护；有的采用保护拖罩对钛合金进行焊接保护等。但采用真空室进行焊接保护时，有以下几个缺点：1)钛合金焊接件的大小受真空室的影响，零部件的大小受到了限制；2)采用真空室焊接钛合金，焊接成本较高。
目前，最常用的钛合金焊接方式及保护方法为TIG/MIG+保护拖罩，但采用该方法焊接钛合金有以下几个缺点：1)需要制作专用的复杂的保护罩，制造成本；2)保护拖罩只能对简单的焊接结构进行焊接保护，无法对焊接结构复杂的钛合金进行焊接保护；3)在进行正面焊接时，背面保护容易错位，影响保护效果。
发明内容
本发明的目的在于：提供了一种钛合金焊接背面柔性保护方法，解决了钛合金在快速、高效焊接过程中吸氢、吸氧、吸氮等问题，有效保护了焊接区域，提高了钛合金的焊接效率和焊接质量。
本发明采用的技术方案如下：
一种钛合金焊接背面柔性保护方法，该方法包括以下步骤：
S1:先用钢丝刷将待焊钛合金坡口两侧30mm范围刷干净，并用丙酮清理、吹干。
S2:根据钛合金不同的焊接接头结构，用锡箔纸在焊接接头焊缝背面折成半圆形“凹槽”状，半圆形“凹槽”的深度在10-30mm之间；
S3:将折成的半圆形“凹槽”状锡箔纸紧贴在待焊钛合金背面，与钛合金背面共同形成一个气体保护腔，气体保护腔的一侧设有氩气入口，另一侧设有氩气出口；
S4:氩气从气体保护腔的氩气入口通入、从氩气出口排出腔内的空气，最终使腔内充满氩气，钛合金在焊接时，背面达到气体保护的状态。
该方法是根据钛合金不同的焊接接头结构，用锡箔纸在焊缝背面折成半圆形“凹槽”状结构，并将折成的半圆形“凹槽”状锡箔纸紧贴在待焊钛合金背面，形成一个气体保护腔；然后从腔的一侧通入氩气置换出腔内的空气，并使腔内充满氩气，保证钛合金在焊接时，背面达到气体保护的状态。该方法可以根据钛合金不同的焊接结构将锡箔纸折成任意形状的保护腔，保证钛合金在焊接时，背面有氩气保护，避免钛合金在高温下吸入空气中氢气、氮气和氧气等。该方法制作简单、实用性强、柔性化程度高，可以满足任意结构钛合金焊接的背面气体保护。
进一步地，所述锡箔纸厚度大于等于0.05mm、可耐300℃以上的高温。
进一步地，锡箔纸与钛合金粘贴位置距离焊缝中心的距离不小于20mm。
进一步地，所述氩气的气体纯度≧99.999％；气体流量为(15～30)L/min。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.采用该方法可以根据钛合金不同的焊接结构将锡箔纸折成任意形状的保护腔，而不需要根据接头结构制作专用的焊接保护罩。
2.锡箔纸采购方便，成本低，制作方法简单，保护效果好，便于推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图，其中：
图1对接接头焊接背面保护示意图；
图2内角焊缝焊接背面保护示意图；
图3外角焊缝焊接背面保护示意图；
图4附座焊接背面保护第一示意图；
图5附座焊接背面保护第二示意图；
图6 T型焊缝焊接背面保护第一示意图
图7 T型焊缝焊接背面保护第二示意图；
图中标记：1-钛合金，2-气体保护腔，3-氩气进气管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
对接接头焊接背面保护：
对于对接焊接接头，在进行正面焊接时，焊缝背面需要进行气体保护，以防止空气从接头背面进入焊缝熔池，影响焊接接头性能。方法如下：
1)先用钢丝刷将钛合金1对接焊接接头背面刷干净，并用丙酮清理并吹干；
2)根据钛合金1厚度及焊接坡口角度大小，选择宽度合适的锡箔纸，并将锡箔纸折成半圆形“凹槽”状，然后贴在待焊钛合金1背面，与钛合金1背面共同形成一个气体保护腔2(如图1所示)；
3)焊前30s，从氩气进气管3通入氩气置换出腔内的空气，保证钛合金1在焊接时，腔内充满氩气，达到背面气体保护。
实施例二
对内角焊缝焊接背面保护：
对于角接接头，在对角接接头内角焊缝进行焊接时，角接接头外角焊缝部位需要进行气体保护，以防止空气从角接接头外角位置进入内角焊缝熔池，影响焊接接头性能。方法如下：
1)先用钢丝刷将钛合金1角接接头外角焊缝位置刷干净，并用丙酮清理并吹干；
2)根据钛合金1厚度及焊接坡口角度大小，选择宽度合适的锡箔纸，并将锡箔纸折成半圆形“凹槽”状，然后贴在待焊钛合金1背面，与钛合金1背面共同形成一个气体保护腔2(如图2所示)；
3)焊前30s，从氩气进气管3通入氩气置换出腔内的空气，保证钛合金1在焊接时，腔内充满氩气，达到背面气体保护。
实施例三
对外角焊缝焊接背面保护：
对于角接接头，在对角接接头外角焊缝进行焊接时，角接接头内角焊缝部位需要进行气体保护，以防止空气从角接接头内角位置进入外角焊缝熔池，影响焊接接头性能。方法如下：
1)先用钢丝刷将钛合金1角接接头内角焊缝位置刷干净，并用丙酮清理并吹干；
2)根据钛合金1厚度及焊接坡口角度大小，选择宽度合适的锡箔纸，并将锡箔纸折成半圆形“凹槽”状，然后贴在待焊钛合金1背面，与钛合金1背面共同形成一个气体保护腔2(如图3所示)；
3)焊前30s，从氩气进气管3通入氩气置换出腔内的空气，保证钛合金1在焊接时，腔内充满氩气，达到背面气体保护。
实施例四
对附座焊接背面保护：
在钛合金1试板上焊接附座时，需要对附座的环形焊缝背面位置进行气体保护，以防止在焊接附座时，钛合金1板背面附座位置温度过高而吸入空气，影响焊接接头性能。方法如下：
1)先用钢丝刷将钛合金1附座焊接位置的背面刷干净，并用丙酮清理并吹干；
2)根据附座的大小，选择宽度合适的锡箔纸，并将锡箔纸折成半圆形“凹槽”状，然后贴在附座的背面，与钛合金1背面共同形成一个气体保护腔2(如图4-5所示)；
3)焊前30s，从氩气进气管3通入氩气置换出腔内的空气，保证钛合金1在焊接时，腔内充满氩气，达到背面气体保护。
实施例五
对T型焊缝焊接背面保护
在钛合金1试板上焊接筋板时，需要对筋板焊缝背面位置进行气体保护，以防止在焊接筋板时，钛合金1板背面筋板位置温度过高而吸入空气，影响焊接接头性能。方法如下：
1)先用钢丝刷将筋板背面焊缝对应的位置刷干净，并用丙酮清理并吹干；
2)根据钛合金1宽度和长度，选择宽度、长度合适的锡箔纸，并将锡箔纸折成半圆形“凹槽”状，然后贴在待焊筋板焊缝的背面，与钛合金1背面共同形成一个气体保护腔2(如图6-7所示)；
3)焊前30s，从氩气进气管3通入氩气置换出腔内的空气，保证钛合金1在焊接时，腔内充满氩气，达到背面气体保护。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种钛合金焊接背面柔性保护方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1:先用钢丝刷将待焊钛合金坡口两侧30mm范围刷干净，并用丙酮清理、吹干。
S2:根据钛合金不同的焊接接头结构，用锡箔纸在焊接接头焊缝背面折成半圆形“凹槽”状，半圆形“凹槽”的深度在10-30mm之间；
S3:将折成的半圆形“凹槽”状锡箔纸紧贴在待焊钛合金背面，与钛合金背面共同形成一个气体保护腔，气体保护腔的一侧设有氩气入口，另一侧设有氩气出口；
S4:氩气从气体保护腔的氩气入口通入、从氩气出口排出腔内的空气，最终使腔内充满氩气，钛合金在焊接时，背面达到气体保护的状态。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金焊接背面柔性保护方法，其特征在于：所述锡箔纸厚度大于等于0.05mm、可耐300℃以上的高温。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金焊接背面柔性保护方法，其特征在于：锡箔纸与钛合金粘贴位置距离焊缝中心的距离不小于20mm。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金焊接背面柔性保护方法，其特征在于：所述氩气的气体纯度≧99.999％；气体流量为(15～30)L/min。
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