[发明专利]钛材焊接氩气保护装置及其使用方法

说明书

所属技术领域

本发明属于机械行业焊接加工领域。

背景技术

钛作为一种活泼金属，在温度为300℃以上就大量吸氢，400℃以上吸氧，导致材料性能下降，相应的在焊接上的难度增加，这就要求焊接过程中对温度在300℃以上的焊接热影响区及焊缝加以保护。目前大多采用在惰性气体或者真空条件下的氩弧焊，即使在焊接完全满足工艺参数的情况下，有时钛焊缝会出现金黄色---紫色过渡的淡黄颜色甚至是气孔。因为气体保护效果的好坏，可以从钛焊缝表面的颜色加以判断，所以这种颜色的焊缝说明氩气保护效果不好，焊缝高温氧化，焊缝的性能下降，导致焊接质量不合格，影响企业正常生产进度，成为制约钛设备制造的难题。因此，需要一种新的保护装置，确保氩气对钛焊缝的保护时间和效果，从根本上解决此类问题。

发明内容

我们要解决的问题是：克服钛材在氩弧焊过程中因气体保护不良导致焊缝产生氢脆、气孔以及钨夹杂等焊接缺陷而影响焊缝质量的问题。

本发明提供了一种钛材焊接氩气保护装置，其结构包括上气体保护罩和下气体保护槽两大部分；上气体保护罩结构有：焊炬1、喉箍2、尾拖罩3、通气管4、多孔板5；喉箍2可将氩弧焊炬夹紧，尾拖罩3与喉箍2连接，通气管4底部带有若干小孔，位于多孔板5上方；下气体保护槽结构为：钢板凹槽6、多孔板7、进气管8；其中多孔板7位于钢板凹槽6的中部，进气管8从多孔板7下方进入钢板凹槽6。

所述的钛材焊接氩气保护装置的各部件均以焊接形式连接，多孔板5、多孔板7厚度为6—10mm，孔径为φ4—6，相邻孔中心距为8—12mm；通气管4为直径φ8—12的薄壁管，其底部有6—12个直径φ3—5小孔均匀分布。钢板凹槽6钢板的宽度及厚度分别不小于100mm和14mm，所述的其余各部件材质为黄铜。

钛材焊接氩气保护装置的操作程序如下：Ａ将焊件放在下气体保护槽上，将进气管8与氩气相连接；Ｂ将上气体保护罩置于焊件上方，用喉箍将氩弧焊枪固定在上气体保护罩前端，调整焊炬与工件距离，将通气管4与氩气相连接；Ｃ开氩气调整进气流量，将上气体保护罩、下气体保护槽内空气置换一段时间后施焊。

本发明的有益效果是：此种新型的钛材焊接氩气保护装置使得保护部位氩气流动平稳，完全杜绝了钛材焊接过程中焊缝熔池的吸氢、吸氧等不利因素的产生，保证了焊接接头的工艺性能和力学性能。其结构简单，成本低，对焊接接头表面保护效果极佳，大大的节约了制造成本，提高了生产效率及质量。

附图说明

图1为保护装置上气体保护罩主视图，

图中：1焊炬，2喉箍，3尾拖罩，4通气管，5多孔板。

图2为下气体保护槽立体图，

图中：6凹槽钢板，7多孔板，8进气管。

具体实施方式

参考附图对本发明作具体说明。

本发明结构包括上气体保护罩和下气体保护槽两大部分；上气体保护罩结构如图1所示有：焊炬1、喉箍2、尾拖罩3、通气管4、多孔板5；喉箍2可将氩弧焊炬夹紧，尾拖罩3与喉箍2连接，通气管4底部带有若干小孔，位于多孔板5上方；下气体保护槽结构如图2所示有：钢板凹槽6、多孔板7、进气管8；其中多孔板7位于钢板凹槽6的中部，进气管8从多孔板7下方进入钢板凹槽6。以上部件均以焊接形式连接，多孔板5、多孔板7材质为黄铜，厚度为8mm，孔径为φ5，相邻孔中心距为10mm。通气管4为直径φ10的薄壁铜管，其底部有8个直径φ4小孔均匀分布。

如图1所示,上气体保护罩氩气从进气孔进入通气管4后经尾拖罩３顶部，穿过多孔板5。多孔板主要起气筛和分布的作用，使气体状态为层流，氩气流动更平稳。所述的尾拖罩3材质为黄铜。

如图2所示,下气体保护槽为焊道的背面保护。考虑到焊接变形，我们采用带有多孔板7的钢板凹槽6，钢板的宽度及厚度分别不小于100mm和14mm。多孔板7同样起气筛和分布的作用，使氩气流动平稳。焊接前，凹槽应先用氩气清洗置换一段时间。

钛材焊接氩气保护装置的操作程序如下：Ａ将焊件放在下气体保护槽上，将进气管8与氩气相连接；Ｂ将上气体保护罩置于焊件上方，用喉箍将氩弧焊枪固定在上气体保护罩前端，调整焊炬与工件距离，将通气管4与氩气相连接；Ｃ开氩气调整进气流量，将上气体保护罩、下气体保护槽内空气置换一段时间后施焊。