[发明专利]一种气保焊焊缝合金化的实验方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及气保焊方法，更属于气保焊焊缝合金化的实验用方法及其装置。

背景技术

目前，气保焊缝的合金化研究一般是通过研制新的焊丝而进行的，这种方法虽然从焊丝向焊缝合金过渡率高、较为可靠，焊接工艺适应范围广，但其不足之处：

(1)焊丝制作工序复杂，需要冶炼、浇锭、方坯轧制、盘条轧制、拉拔及镀铜等复杂工序及设备，尤其是当研制合金含量较高的气保焊丝，拉拔时还需经反复退火处理；

(2)通过小批量制造气保焊丝进行气保焊的合金化研究成本高、耗时长；

(3)甚至有时由于缺乏盘条制作设备无法进行，小批量盘条制作设备因生产效率低、能耗大，在我国基本遭到淘汰；

(4)有些合金系盘条因拉拔性能不好没法拉制成丝。

另外，合金元素对焊缝强度的影响的研究比较透彻，并有文献开发了相应的预测方法，且得到广泛应用，但是合金元素对焊缝韧性的影响则比较复杂，目前还没有比较可靠的方法对韧性作预测，主要依靠焊接实验。

从上面分析看，通过制作不同合金含量的焊丝对气保焊缝进行合金化的传统研究方法有太多局限性。因此探索一种气保焊缝合金化研究新技术非常有意义。

发明内容

本发明要解决的问题：通过制作不同合金含量的薄板，采用恰当的气保焊焊接工艺，使焊缝金属50％以上来自于母材，焊缝化学成分因母材不同而产生所需要的变化；通过母材而不只是焊丝的气保焊焊缝合金化研究的新途径。

解决上述问题的技术措施

一种气保焊焊缝合金化的实验方法，该方法通过制作不同合金含量的试验焊接钢板，并采用如下的气保护焊接步骤，使焊缝金属50％以上来自于母材，焊缝化学成分因母材不同而产生所需要的变化，通过母材而不只是焊丝的气保焊来进行焊缝合金化研究，其气保焊接步骤：

1)将无焊接坡口的厚度为6～8毫米厚的试验焊接钢板放置在实验装置的垫板与压板之间；焊缝设置在对称的两块压板之间，并使焊缝的中心线与垫板上凹槽的的中心线在一条直线上；

2)经实验装置施压使试验焊接钢板被紧密压紧，并要使试验焊接钢板保持平整；

3)用普通焊丝，以14～22KJ/厘米的焊接线能量在试验焊接钢板的一面上设计的焊缝处，采用体积百分比为20％CO₂加上80％Ar的富氩或CO₂气体作保护气体进行施焊一道次；

4)待焊缝自然冷却到≤150℃时，将实验装置的压力装置松开，将试验焊接钢板翻面，并使此面设定的焊缝中心线与已焊接的焊缝在同一条直线上；压板放置到位后，再将试验焊接钢板压紧，并保持平整；

5)仍用普通焊丝，以14～22KJ/厘米的焊接线能量在试验焊接钢板的反面上设计的焊缝处施焊，采用体积百分比为20％CO₂加上80％Ar的富氩作保护气体；

6)待焊缝自然冷却到≤150℃时，将实验装置的压力装置松开，取出试验焊接钢板；

7)对焊缝进行硬度、冲击、金相试验，分析研究气保焊合金元素对焊缝组织性能的影响。

本发明与现有技术相比，其特点在于主要依靠从钢板向焊缝过渡合金；焊缝成分及组织因母材成分的变化产生变化，焊接热过程与熔敷金属焊接条件接近；焊缝组织性能试验结果可靠；不需制作气体保护焊丝，避开了气保焊丝制作难的问题，更加方便、节省；探索出了一种研究气保焊缝韧性的有效方法。

附图说明

图1为气保焊焊丝合金化实验方法的装置的结构示意图

图2为图1的俯视结构示意图

具体实施方式

下面结合附图进行详细描述：

本发明实施流程：

试验钢冶炼及浇铸→热轧成6～8mm厚试验焊接钢板→在实验装置上进行正反面气保焊接(保护气体为体积百分比为20％CO₂加上80％Ar的富氩或CO₂气体)→焊缝组织性能分析。

施焊条件：

实验焊接钢板的宽度为150～250mm的钢板为宜，本例钢板宽度为180mm；焊丝直径为1.2mm；采用钢板无坡口正反面气保焊接；

现详细说明本发明实施过程及试验验证。