專利名稱：一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置及其施焊方法
技術領域：
本發明涉及一種鈦合金零件氬弧焊焊接工藝，特別是一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置及其施焊方法。
背景技術：
鈦合金具有密度小，抗拉強度高，抗腐蝕性能高等優點，并且具有良好的抗低溫沖擊性能，故在航空工業、航天工業、化學工業、造船工業等方面的應用越來越廣泛。在常溫下，鈦合金是比較穩定的，隨著溫度的升高，鈦合金吸收氧、氮及氫的能力也隨之明顯上升。所以在鈦合金焊接時，采用焊接鋁及其合金的氣體保護焊的焊槍結構及工藝是不足以保證焊接接頭質量的，因為這種焊槍結構所形成的氣保護層只能保護好焊接熔池不受空氣的有害作用，而對已凝固而尚處于高溫狀態的焊縫及其附近高溫區域則無保護作用，而處于這種狀態的鈦合金焊縫及其附近區域仍有很強的吸收空氣中的氮及氧的能力，勢必引起焊縫變脆而使塑性嚴重下降。對于較大尺寸的零件，因受真空鎢極氬弧焊機真空室的限制，無法采用真空鎢極氬弧焊機焊接解決鈦合金及其他類似金屬在高溫焊接時易受氣體污染的問題。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置及其施焊方法，用于解決鈦合金及其他類似金屬在高溫焊接時，焊縫易吸收空氣中的氮、氧而引起焊縫變脆、塑性下降的問題。本發明的技術方案是一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置，包括交直流氬弧焊機，由金屬板組成的中空長方形的拖罩的底面是敞開的并斜置安裝銅網，其余五面是閉合的；拖罩的一端緊固安裝焊槍的卡環和位于卡環下方的焊槍頭保護罩；安裝在拖罩頂面的氬氣輸送管的下端插入拖罩內，氬氣輸送管的下端頭封閉、圓柱面鉆有均布的通氣孔。所述拖罩的優選寬度為20—40mm，拖罩的優選長度為50—70mm。所述銅網的優選層數為4一8層。所述焊槍頭保護罩的側面設有玻璃觀察窗。采用上述一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置的施焊方法是將裝有銅網的拖罩的底面罩在焊接件的焊縫區，交直流氬弧焊機的焊槍安裝在焊槍卡環中；開焊時，從氬氣輸送管輸入純度99. 99%的氬氣，按工藝規范的焊接速度手動或者自動移動施焊的焊槍的同時，同步沿高溫焊縫拖動拖罩，斜置安裝的銅網能讓氬氣更集中在高溫區確保焊縫高溫區在拖罩中得到氬氣的保護，使焊縫達到銀白色，避免鈦合金吸收空氣中的氧、氮及氫而引起焊縫變脆、塑性下降；焊槍頭保護罩能讓從焊槍流出的氬氣更集中，從玻璃觀察窗能觀察焊接過程中的焊縫；氬氣輸送管的下端圓柱面鉆有均布的通氣孔，讓氬氣的流入更均勻。本發明的有益效果是采用拖罩罩在焊接件的焊縫區，開焊時，從氬氣輸入口輸入純度99. 99%的氬氣，手動或者自動移動施焊的焊槍的同時，同步沿高溫焊縫拖動拖罩，使得焊縫高溫區在拖罩中得到氬氣的保護，確保焊接質量、焊縫達到銀白色，避免鈦合金吸收空氣中的氧、氮及氫而引起焊縫變脆、塑性下降。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明的結構示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1的左視圖。
具體實施例方式實施例1如圖1-3所示一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置，包括交直流氬弧焊機，由金屬板組成的中空長方形拖罩1的底面5是敞開的并斜置安裝銅網4，其余五面是閉合的；拖罩1的一端緊固安裝焊槍9的卡環2和位于卡環2下方的焊槍頭保護罩7 ；安裝在拖罩1頂面的氬氣輸送管3的下端插入拖罩1內，氬氣輸送管3的下端頭封閉、圓柱面鉆有均布的通氣孔8。所述拖罩1的優選寬度為30mm，拖罩1的優選長度為60mm，所述銅網4的優選層數為4一8層；所述焊槍頭保護罩7的側面設有玻璃觀察窗6。如果在沒有銅網4或銅網層數太少的情況下焊接，由于氬氣帶著一定的沖力流進拖罩，氬氣的流動不均勻，對焊縫的保護效果不好，焊縫仍然存在變色；當保護罩長度大于 70 mm，寬度大于40 mm焊接時，在氬氣流量一定的情況下，對高溫區的保護就會減弱，同樣會使焊縫產生變色。如果拖罩太小，焊縫的高溫區便得不到氬氣的保護，也會產生嚴重的變色。實施例2如圖1-3所示一種采用實施例1所述鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置的施焊方法是采用型號為OTC AVP-300的交直流氬弧焊機，電流I=50A。焊接件材料 TC4 厚度=1. 2mm。將裝有銅網4的拖罩1的底面5罩在焊接件的焊縫區，交直流氬弧焊機的焊槍9 安裝在焊槍卡環2中；開焊時，從氬氣輸送管3輸入純度99. 99%的氬氣，按工藝規范的焊接速度手動或者自動移動施焊的焊槍的同時，同步沿高溫焊縫拖動拖罩1，斜置安裝的銅網能讓氬氣更集中在高溫區確保焊縫高溫區在拖罩1中得到氬氣的保護，使焊縫達到銀白色， 避免鈦合金吸收空氣中的氧、氮及氫而引起焊縫變脆、塑性下降。焊槍頭保護罩7能讓從焊槍9流出的氬氣更集中，從玻璃觀察窗6能觀察焊接過程中的焊縫；氬氣輸送管3的下端圓柱面鉆有均布的通氣孔8，讓氬氣的流入更均勻。
權利要求
1.一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置，包括交直流氬弧焊機，其特征在于由金屬板組成的中空長方形的拖罩(1)的底面(5)是敞開的并斜置安裝銅網(4)，其余五面是閉合的；拖罩(1)的一端緊固安裝焊槍(9)的卡環(2)和位于卡環(2)下方的焊槍頭保護罩 (7);安裝在拖罩(1)頂面的氬氣輸送管(3)的下端插入拖罩(1)內，氬氣輸送管(3)的下端頭封閉、圓柱面鉆有均布的通氣孔(8 )。
2.根據權利要求1所述一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置，其特征在于所述拖罩(1)的優選寬度為20— 40mm，拖罩(1)的優選長度為50— 70mm。
3.根據權利要求1所述一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置，其特征在于所述銅網(4)的優選層數為4一8層。
4.根據權利要求1所述一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置，其特征在于所述焊槍頭保護罩(7)的側面設有玻璃觀察窗(6)。
5.采用權利要求1所述一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置的施焊方法是將裝有銅網(4)的拖罩(1)的底面(5)罩在焊接件的焊縫區，交直流氬弧焊機的焊槍(9)安裝在焊槍卡環(2)中；開焊時，從氬氣輸送管(3)輸入純度99. 99%的氬氣，按工藝規范的焊接速度手動或者自動移動施焊的焊槍的同時，同步沿高溫焊縫拖動拖罩(1)，斜置安裝的銅網能讓氬氣更集中在高溫區、確保焊縫高溫區在拖罩(1)中得到氬氣的保護，使焊縫達到銀白色， 避免鈦合金吸收空氣中的氧、氮及氫而引起焊縫變脆、塑性下降；焊槍頭保護罩(7)能讓從焊槍(9)流出的氬氣更集中，從玻璃觀察窗(6)能觀察焊接過程中的焊縫；氬氣輸送管(3) 的下端圓柱面鉆有均布的通氣孔(8 )，讓氬氣的流入更均勻。
全文摘要
本發明涉及一種鈦合金零件氬弧焊焊縫的保護裝置及其施焊方法，由金屬板組成的中空長方形的拖罩的底面是敞開的并斜置安裝銅網，其余五面是閉合的；拖罩的一端緊固安裝焊槍的卡環和位于卡環下方帶玻璃觀察窗的焊槍頭保護罩；安裝在拖罩頂面的氬氣輸送管的下端插入拖罩內，氬氣輸送管的下端頭封閉、圓柱面鉆有均布的通氣孔。施焊方法是將裝有銅網的拖罩的底面罩在焊接件的焊縫區，交直流氬弧焊機的焊槍裝在焊槍卡環中，從氬氣輸送管輸入純度99.99%的氬氣，按工藝規范的焊接速度手動或者自動移動施焊的焊槍的同時，同步沿高溫焊縫拖動拖罩，使得焊縫高溫區在拖罩中得到氬氣的保護，確保焊接質量。
文檔編號B23K9/16GK102554415SQ20111041377
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月13日 優先權日2011年12月13日
發明者萬里鵬, 任香會, 辜純民, 鄧衛華, 陳輝 申請人:江西洪都航空工業集團有限責任公司