專利名稱：一種等離子氣體保護(hù)焊接鈦板工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子氣體保護(hù)焊接鈦板工藝。
技術(shù)背景
鈦及鈦合金作為重要的結(jié)構(gòu)材料和耐蝕材料，在航空、航天、艦船、兵器、化工、石化、冶金、電力、建筑、醫(yī)藥、海洋工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是由于鈦及鈦合金的化學(xué)活性大，焊接時(shí)，極易與氮、氫、氧等發(fā)生反應(yīng)，造成焊縫的脆化；同時(shí)，焊材表面的油污、水分等污垢容易造成焊縫的氣孔缺陷。目前鈦及鈦合金主要焊接方法是鎢極氬弧焊、熔化極惰性氣體保護(hù)焊等，上述焊接方式雖然得到廣泛應(yīng)用，但是存在焊接速度慢，焊縫較寬，穿透力較差等缺點(diǎn)，一般適合3mm厚以下物件的焊接。隨著等離子焊接技術(shù)的成熟，等離子焊憑借焊接速度快，等離子束穿透力強(qiáng)，焊縫美觀，焊縫質(zhì)量好，成本低等優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用。 目前國內(nèi)沒有等離子氣體保護(hù)焊應(yīng)用在鈦板焊接方面的應(yīng)用，也沒有對(duì)于鈦板等離子焊接工藝參數(shù)的研究和各種規(guī)格鈦板的等離子焊接工藝的探討和研究，應(yīng)用等離子氣體保護(hù)焊接鈦板的主要難題是存在焊接過程中焊縫易氧化，等離子難起弧，焊不透，焊縫擊穿，焊縫強(qiáng)度過低等技術(shù)難題。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的焊接過程中焊縫易氧化，等離子難起弧，焊不透，焊縫擊穿，焊縫強(qiáng)度過低等技術(shù)難題，完善各種規(guī)格鈦板的等離子氣體保護(hù)焊工藝。
本發(fā)明的鈦板的等離子氣體保護(hù)焊焊接工藝，包括以下步驟(1)焊前清理用3%HF+15%HN03溶液浸洗3-8分鐘，用清水沖洗干凈；再用有機(jī)溶劑酒精或丙酮去除鈦板邊部的油污；(2)焊接采用的等離子氣體為流量為1.2 1. 5L/min、純度為99. 999%的氬氣，采用的保護(hù)氣體是流量為l(Tl5L/min、純度為99. 99%的氬氣；焊槍至工件的距離為5、mm ；采用直徑Φ 1. 2mm的焊絲，再按照以下焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接板厚t彡6匪時(shí)，送絲速度3 8m/min ；當(dāng)t > 6mm時(shí)，送絲速度根據(jù)“坡口間隙b，，和“板厚t，，來確定， 當(dāng)板厚t ( 2mm時(shí)，焊接坡口為I形坡口，鎢極內(nèi)縮量為0. 8^1. 2mm,焊接速度為 80(Tl000mm/min，焊接電流為45 120A ；送絲速度3 5m/min ；當(dāng)板厚t =2飛mm時(shí)，焊接坡口為I形坡口，鎢極內(nèi)縮量為1.2 1.8mm，焊接速度為 55(T800mm/min，焊接電流120 200A ；送絲速度3 5m/min ；當(dāng)板厚t =6 IOmm時(shí)，焊接坡口為I形坡口，鎢極內(nèi)縮量為1. 8 2. 0mm，焊接速度為 40(T550mm/min，焊接電流180 230A，送絲速度3 5m/min ；當(dāng)板厚t > IOmm時(shí)，焊接坡口為V形坡口，鎢極內(nèi)縮量為2. (Γ2. 4mm，焊接速度 40(T550mm/min，焊接電流180 230Α，送絲速度為5 8m/min ；有益效果本發(fā)明焊接速度快，穿透力強(qiáng)，焊縫美觀，焊縫質(zhì)量好，成本低，并且焊縫的強(qiáng)度能夠達(dá)到母材的70 80%。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
規(guī)格為1. OmmX 1250mmXC TAl鈦板的對(duì)接焊。(1)焊前清理用3%HF+15%HN03溶液浸洗3_8分鐘，用清水沖洗干凈；再用有機(jī)溶劑酒精或丙酮去除鈦板邊部的油污；
(2)焊接
采用等離子氣體是流量為1. 2 1. 5L/min純度為99. 999%的氬氣、采用的保護(hù)氣體是流量為l(Tl5L/min、純度為99. 99%的氬氣，焊槍至工件的距離為5 8mm ；按照以下焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接
先將鈦板進(jìn)行對(duì)接，用塞尺測(cè)量坡口間隙是否滿足b < 0.2mm;然后對(duì)焊槍進(jìn)行“檢氣”，吹掃出焊槍內(nèi)的殘余氣體。具體參數(shù)如表1所示；
表1
坡口類型離子氣流量保護(hù)氣流量鎢極內(nèi)縮量焊槍高度焊接速度焊接電流I型1. 2L/min12L/min1. Omm5. Omm950mm/min50A
本實(shí)施例焊接過程穩(wěn)定，焊縫細(xì)窄均勻，焊縫表面呈銀白色，經(jīng)測(cè)試焊縫的強(qiáng)度能夠達(dá)到母材的75%以上。實(shí)施例2
與實(shí)施例1不同的是規(guī)格為2. OmmX IOOOmmXC和3. 0 mmX IOOOmmXC TA2鈦板的
對(duì)接焊，先將鈦板進(jìn)行對(duì)接，用塞尺測(cè)量坡口間隙是否滿足b < 0. 3mm ；然后對(duì)焊槍進(jìn)行“檢氣”，吹掃出焊槍內(nèi)的殘余氣體。焊接前先對(duì)焊機(jī)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，具體參數(shù)如表2所示；
表2
坡口類型離子氣流量保護(hù)氣流量鎢極內(nèi)縮量焊槍高度焊接速度焊接電流I型1. 3L/min12L/min1. 2mm6. Omm800mm/min125A
本實(shí)施例焊接過程穩(wěn)定，焊縫細(xì)窄均勻，焊縫表面呈銀白色，經(jīng)測(cè)試焊縫的強(qiáng)度能夠達(dá)到母材的75%以上。實(shí)施例3
與實(shí)施例1不同的是規(guī)格為6. OmmX IOOOmmXC TA2鈦板的對(duì)接焊， 先將鈦板進(jìn)行對(duì)接，用塞尺測(cè)量坡口間隙是否滿足b < 0.5mm;然后對(duì)焊槍進(jìn)行“檢氣”，吹掃出焊槍內(nèi)的殘余氣體。焊絲直徑為Φ 1. 5mm，焊接前對(duì)焊機(jī)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，具體參數(shù)如表3所示；
表3
坡口類型離子氣流量保護(hù)氣流量鎢極內(nèi)縮量焊槍高度焊接速度送絲速度焊接電流I型1.5L/min15L/min1. 8mm7. Omm550mm/min3m/min180A
焊接過程穩(wěn)定，能夠順利焊透，焊縫細(xì)窄均勻，焊縫表面呈銀白色，經(jīng)測(cè)試焊縫的強(qiáng)度能夠達(dá)到母材的75%以上。實(shí)施例4
規(guī)格為IOmmX 1300mmXC TA2鈦板的對(duì)接焊，焊接前先對(duì)板材進(jìn)行機(jī)械和化學(xué)清理。采用V型坡口，坡口斜角r=35 °，將鈦板進(jìn)行對(duì)接，用塞尺測(cè)量坡口間隙是否滿足 b < 0.8mm;然后對(duì)焊槍進(jìn)行“檢氣”，吹掃出焊槍內(nèi)的殘余氣體。
焊絲直徑為Φ 1.5mm，焊接前對(duì)焊機(jī)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，具體參數(shù)如表4所示；
權(quán)利要求
1. 一種等離子氣體保護(hù)焊接鈦板工藝，其特征在于，包括以下步驟 包括以下步驟(1)焊前清理用3%HF+15%HN03溶液浸洗3-8分鐘，用清水沖洗干凈；再用有機(jī)溶劑酒精或丙酮去除鈦板邊部的油污；(2)焊接采用的等離子氣體為流量為1.2 1.5L/min、純度為99.999%的氬氣，采用的保護(hù)氣體是流量為10 15L/min、純度為99. 99%的氬氣；焊槍至工件的距離為5 8mm ；采用直徑Φ 1. 2mm的焊絲，再按照以下焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接當(dāng)板厚t彡6謹(jǐn)時(shí)，送絲速度為3 8m/min ； 當(dāng)板厚t > 6mm時(shí)，送絲速度根據(jù)“坡口間隙b”和“板厚t”來確定； 當(dāng)板厚t彡2mm時(shí)，焊接坡口為I形坡口，鎢極內(nèi)縮量為0. 8 1. 2mm,焊接速度為 800 1000mm/min，焊接電流為45 120A ；送絲速度3 5m/min ；當(dāng)板厚t =2 6mm時(shí)，焊接坡口為I形坡口，鎢極內(nèi)縮量為1. 2 1. 8mm，焊接速度為 550 800mm/min，焊接電流120 200A ；送絲速度3 5m/min ；當(dāng)板厚t =6 IOmm時(shí)，焊接坡口為I形坡口，鎢極內(nèi)縮量為1. 8 2. Omm，焊接速度為 400 550mm/min，焊接電流180 230A，送絲速度3 5m/min ；當(dāng)板厚t > IOmm時(shí)，焊接坡口為V形坡口，鎢極內(nèi)縮量為2. O 2. 4mm,焊接速度400 550mm/min，焊接電流180 230A，送絲速度為5 8m/min。
全文摘要
一種等離子氣體保護(hù)焊接鈦板工藝。包括(1)焊前清理用3%HF+15%HNO3溶液浸洗3-8分鐘，用清水沖洗干凈；再用有機(jī)溶劑酒精或丙酮去除鈦板邊部的油污；(2)焊接:采用的等離子氣體為流量為1.2～1.5L/min、純度為99.999%的氬氣，采用的保護(hù)氣體是流量為10～15L/min、純度為99.99%的氬氣；焊槍至工件的距離為5～8mm；采用直徑ф1.2mm的焊絲，再按照焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接。本發(fā)明焊接速度快，穿透力強(qiáng)，焊縫美觀，焊縫質(zhì)量好，成本低，并且焊縫的強(qiáng)度能夠達(dá)到母材的70～80%。
文檔編號(hào)B23K103/14GK102489852SQ20111036122
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉正喬, 向午淵, 江彪, 胡武印, 袁映軍, 覃靜麗, 鄭新剛, 陳曉勤, 韓志強(qiáng) 申請(qǐng)人:湖南湘投金天鈦金屬有限公司