[发明专利]焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，尤其涉及一种实现起重机的滑轮异种钢实芯焊丝CO₂气体保护焊的技术。

背景技术

滑轮是起重机械的重要构件，传统滑轮制造采取整体锻造方式，成本高昂，现如今采用焊接的方法制造，其中轮毂的材质是低合金高强钢(常用为35CrMo)，腹板材质为普通碳素钢(常用为A709-50-2)，极大地降低了生产成本。传统的焊接制造工艺为半自动药芯焊丝CO₂气体保护焊，由于是异种金属连接，焊前需要预热，焊后需要保温，而且需要控制层间温度，极大增加了工人的焊接劳动强度。同时，由于焊丝为药芯，每完成一道焊缝需要清理焊渣，降低了工作效率，延长了工作时间。

如今，自动化焊接是焊接技术发展的趋势。且滑轮结构规格类同，易于使用自动化焊接实现大规模生产。因此，急需一种适用于滑轮异种钢自动化焊接的技术。

如上所述，滑轮结构采用的两种金属含碳量不同，尤其是低合金高强钢在焊接过程中冷裂和热裂倾向都很严重。同时起重机械中滑轮所使用板材厚度较大，因此需要自动化机器人进行多层多道焊接。由于CO₂电弧的张角较小，打底焊道(即焊道根部)易产生未熔合的缺陷，填充焊道焊缝余高很大、焊缝成形不良，容易在焊道之间产生缺陷。

此外，自动化机器人焊接通常采用实芯焊丝混合气体保护的方式，常用混合气成分为80％Ar和20％CO₂，但是混合气成本较高，束缚了机器人焊接技术的发展。目前工业化生产现场中大量采用的是管道CO₂气体，成本低廉，因此发展机器人实芯焊丝CO₂气体保护焊接技术需求迫切。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明的发明人开发出了一种适用于滑轮异种钢的实芯焊丝CO₂气体保护焊方法。本发明的焊接方法尤其适用于起重机械自动化机器人焊接制造领域。

具体地，本发明提供了一种焊接方法，被焊接的一组接头分别包括母材以及衬垫板，其中所述一组接头的母材彼此为异种金属，所述一组接头的母材的侧表面彼此相对，且所述衬垫板设置于所述母材的相对一侧的下表面上，该焊接方法包括：将所述母材的侧表面之间的最近距离设定为一预定距离；以及以锯齿形摆动焊丝的方式对所述一组接头进行焊接。

较佳地，在上述的焊接方法中，所述母材的侧表面为一斜面，使得所述一组接头的母材的侧表面同其下表面相接之处之间形成所述最近距离。

较佳地，在上述的焊接方法中，所述预定距离大于等于6mm。

较佳地，在上述的焊接方法中，所述锯齿形摆动焊丝的方式包括：以预定的摆长、摆幅以及周期摆动焊丝。

较佳地，在上述的焊接方法中，所述一组接头的母材之一的材质为低合金高强度钢，且另一个的材质为碳素钢。

较佳地，在上述的焊接方法中，在以锯齿形摆动焊丝的方式对所述一组接头进行焊接的步骤之前，该焊接方法还包括：将所述一组接头预热至180℃；以及在以锯齿形摆动焊丝的方式对所述一组接头进行焊接的步骤之后，该焊接方法还包括：进行整体保温，其中保温温度为300～400℃、保温时间为1～2h。

较佳地，在上述的焊接方法中，所述焊丝为实芯焊丝。

较佳地，在上述的焊接方法中，所述以锯齿形摆动焊丝的方式对所述一组接头进行焊接采用气体保护焊接，其中保护气体为CO₂气体。

较佳地，在上述的焊接方法中，所述气体保护焊接采用直径为1.2mm的实芯焊丝，且焊接的电流值为250～270A、电压值为29～31V、干伸长为20～22mm、焊接速度为220～300mm/min。

与传统的异种金属焊接、自动化焊接工艺相比，采用实芯焊丝焊接不需要清理焊渣，减少了制造工序；同时气体采用管道CO₂气体，与采用混合气保护相比，降低了生产成本，具有极强的经济效益和使用价值。

此外，本发明还解决了滑轮异种钢焊接过程中容易产生裂纹、机器人打底焊易产生未融合缺陷、填充焊时焊缝成形质量不良、实芯焊丝CO2气体保护焊接飞溅较大等问题。