專利名稱：一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法
技術領域：
本發明涉及一種焊接方法。
背景技術：
焊接是材料加工的主要方法之一，焊接是指被焊工件的材質(同種或者異種)，通過加熱或加壓或者兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質達到原子結合，從而形成永久性連接接頭的一種加工工藝方法。熔化焊接是將被焊工件局部加熱并熔化為液體， 以克服固體間阻礙結合的障礙，然后冷卻結晶成為一體的焊接方法，熔化焊的發展過程也可以說成是焊接熱源發展的過程，根據焊接熱源的不同，熔化焊可以分為電弧焊(利用氣體介質中放電過程所產生的熱能作為焊接熱源，它是焊接熱源中應用最廣泛的一種)，氣焊 (以乙炔或其他可燃氣體在氧氣中燃燒的火焰為熱源)，鋁熱焊(以鋁熱劑的放熱反應為熱源)，電渣焊(以熔渣導電時產生的電阻熱為熱源)，電阻點縫焊(以焊件本身通電時產生的電阻熱為熱源)，電子束焊(以高速運動的電子流撞擊工件表面的動能轉化的熱能為熱源)，激光焊(以激光束照射到工件表面而產生的熱為熱源)等若干種類。焊接技術自誕生以來，一直都在向優質、高效、自動化的方向發展。隨著我國制造業的迅猛發展和焊接技術的不斷進步，為了大幅度提高焊接質量和生產效率，高效、優質、 低耗是當前制造業對焊接技術提出的迫切要求。焊接生產效率的提高對于大厚板件的焊接來說主要是提高熔敷效率；對于薄板的焊接來說則是提高焊接速度，而這兩方面的提高最終都要歸結于焊接電流的大幅度提高。傳統的熔化極(MIG/MAG)焊接過程中，隨著焊接電流的增大，熔滴過渡、熔池流動和電弧行為等會發生變化，母材的熱輸入和電弧壓力增加， 而電弧高溫把將要熔敷的金屬加熱熔融至過熱，導致在焊接過程中熔敷金屬蒸發、焊接穩定性變差并出現焊接缺陷。

發明內容
本發明要解決傳統的熔化極焊接存在的提高熔敷率必然增加電弧壓力的矛盾和電弧高溫引起焊接缺陷的問題，而提出一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法。一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法，具體是按以下步驟完成的首先將待焊金屬固定在工作臺上，然后在保護氣體保護下將與待焊金屬同種材質的除去氧化膜金屬加熱至熔融，將熔融金屬液以速度為lm/min 1000m/min噴射到待焊金屬的焊縫,并以O. Im/ min 10m/min的焊接速度進行焊接，即完成焊接過程。本發明優點一、本發明提供的利用熔融金屬填充進行焊接方法，可以通過改變金屬液流束的流速大小，提高熔敷速度，焊接效率顯著提高；二、本發明提供的利用熔融金屬填充進行焊接方法，不需要像傳統熔化焊過程中，通過電弧熔化焊絲，產生的熔滴通過熔滴過渡的方式過渡到母材，而本發明采用熔融的金屬液直接進行焊接，避免了為提高熔敷率增加電弧壓力的矛盾，同時避免了電弧高溫引起焊接缺陷，減少焊縫變形、焊接裂紋以及殘余應力等焊接缺陷的產生，提高接頭質量，這對于熱敏感材料的焊接具有重大意義；三、本發明提供的利用熔融金屬填充進行焊接的方法可以精確控制焊縫的熔深、熔寬、余高等成型系數，并且可以應用在平焊、橫焊、立焊和管道全位置焊接等過程中，使用范圍廣，適應性強。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式是一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法，具體是按以下步驟完成的首先將除去氧化膜的金屬固體裝入金屬熔融裝置中，然后在保護氣體保護下將加入的除去氧化膜的金屬固體加熱至熔融，熔融的金屬液以速度為lm/min 1000m/min從金屬熔融裝置中噴射到被焊母材上，并結合焊接速度為O. lm/min 10m/min進行焊接，即完成焊接過程。本實施方式提供的利用熔融金屬填充進行焊接方法，可以通過改變金屬液流束的流速大小，提高熔敷速度，焊接效率顯著提高。本實施方式提供的利用熔融金屬填充進行焊接方法，不需要像傳統熔化焊過程中，通過電弧熔化焊絲，產生的熔滴通過熔滴過渡的方式過渡到母材，而本發明采用熔融的金屬液直接進行焊接，避免了為提高熔敷率增加電弧壓力的矛盾，同時避免了電弧高溫引起焊接缺陷，減少焊縫變形、焊接裂紋以及殘余應力等焊接缺陷的產生，提高接頭質量，這對于熱敏感材料的焊接具有重大意義。本實施方式提供的利用熔融金屬填充進行焊接的方法可以精確控制焊縫的熔深、 熔寬、余高等成型系數，并且可以應用在平焊、橫焊、立焊和管道全位置焊接等過程中，使用范圍廣，適應性強。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一的不同點是所述的待焊金屬為鋼、純鐵、純招、純鎂、純銅、純鉛、純鋅、純錫、純鈦、純錯、招合金、鎂合金、鈦合金、銅合金或錫鉛合金。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二之一不同點是所述的保護氣體為IS氣。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同點是所述的待焊金屬的導熱系數大于50W/(m*K)或者焊接熔深大于20cm時，待焊金屬在焊接前先進行TIG 預熱電弧預熱處理，預熱溫度低于待焊金屬熔點10°C 1000°C。其它與具體實施方式
一至三相同。采用下述試驗驗證本發明效果試驗一一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法，具體是按以下步驟完成的首先將錫鉛合金板固定在工作臺上，然后在保護氣體保護下將除去氧化膜的錫鉛合金塊加熱至熔融，將熔融金屬液以速度為150m/min噴射到待焊金屬的焊縫，并以O. 5m/ min的焊接速度進行焊接，即完成焊接過程。本試驗所述的錫鉛合金板中錫含量為80%,導熱系數為42W/(m*K),母材厚度為 22cm ;本試驗所述的錫鉛合金塊中錫含量為80%。本試驗需求焊接熔深為12cm，本試驗焊接得到的焊縫宏觀金相圖如圖I所示，通過圖I可知，利用熔融金屬填充進行焊接方法是可行的，并且能夠得到窄而深的焊縫，焊縫熱影響區小。
權利要求
1.一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法，其特征在于利用熔融金屬填充進行焊接的方法是按以下步驟完成的首先將待焊金屬固定在工作臺上，然后在保護氣體保護下將與待焊金屬同種材質的除去氧化膜金屬加熱至熔融，將熔融金屬液以速度為lrn/min 1000m/min噴射到待焊金屬的焊縫,并以O. lm/min 10m/min的焊接速度進行焊接，即完成焊接過程。
2.根據權利要求I所述的一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法，其特征在于所述的待焊金屬為鋼、純鐵、純招、純鎂、純銅、純鉛、純鋅、純錫、純鈦、純錯、招合金、鎂合金、鈦合金、銅合金或錫鉛合金。
3.根據權利要求2所述的一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法，其特征在于所述的保護氣體為IS氣。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法，其特征在于所述的待焊金屬的導熱系數大于50W/(m*K)或者焊接熔深大于20cm時，待焊金屬在焊接前先進行TIG預熱電弧預熱處理，預熱溫度低于待焊金屬熔點10°C 1000°C。
全文摘要
一種利用熔融金屬填充進行焊接的方法，它涉及一種焊接方法。本發明要解決傳統的熔化極焊接存在的提高熔敷率必然增加電弧壓力的矛盾和電弧高溫引起焊接缺陷的問題。方法首先將待焊金屬固定在工作臺上，然后在保護氣體保護下將與待焊金屬同種材質的除去氧化膜金屬加熱至熔融，將熔融金屬液以一定速度噴射到待焊金屬的焊縫，并以一定的焊接速度進行焊接，即完成焊接過程。優點一、提高熔敷速度，焊接效率顯著提高；二、避免了為提高熔敷率增加電弧壓力的矛盾，同時避免了電弧高溫引起焊接缺陷，提高接頭質量；三、可以精確控制焊縫的熔深、熔寬、余高等成型系數，適應性強。本發明主要用于金屬焊接。
文檔編號B23K28/00GK102581497SQ201210078230
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月22日 優先權日2012年3月22日
發明者張宗郁, 李海超, 郭長安, 高洪明 申請人:哈爾濱工業大學