[发明专利]一种基于难熔金属复合材料的窄间隙气保焊陶瓷喷嘴的延寿方法

说明书

本发明涉及一种基于难熔金属复合材料的窄间隙气保焊陶瓷喷嘴的延寿方法，属于焊接技术领域。首先将难熔金属丝编织成网，依据组装式陶瓷喷嘴的几何尺寸，以喷嘴厚度中心线的展开长度为长度，以组装陶瓷喷嘴的高度为宽度，将编织好的难熔金属丝网裁剪成片状丝网；再将片状的难熔金属丝网放入专用的丝网成形模中，使其塑性变形为U形的难熔金属丝网。然后将U形的难熔金属丝网放入组装式陶瓷喷嘴的成形模空腔内，注入流体的陶瓷浆料之后，取出成型的组装式陶瓷喷嘴坯体，随后充填防止变形的材料后进入加热排蜡工艺流程，之后进行高温烧结。本发明设计的组装式陶瓷喷嘴的耐热震性能显著提高，使用寿命比纯陶瓷材料制造的组装式陶瓷喷嘴提高百倍以上。

技术领域

本发明涉及一种基于难熔金属复合材料的窄间隙气保焊陶瓷喷嘴的延寿方法，属于焊接技术领域。

背景技术

窄间隙气体保护焊（Narrow gap GMAW）中的窄间隙MAG/MIG焊，由于具有可使用更窄的焊接坡口，较低热输入条件下同时较高的熔敷速度，较高的焊接生产率同时很低的焊接生产成本等技术优势，在相当广泛的装备制造领域，将有逐步替代窄间隙埋弧焊和窄间隙脉冲热丝钨极氩弧焊的趋势。然而窄间隙MAG/MIG焊自上世纪六七十年代开始的研发热潮以来，历经了半个世纪，迄今为止在工业装备制造领域的实际应用仍寥寥无几，究其原因，除了高可靠性的实用实时跟踪技术、高寿命的窄间隙气保焊焊枪设计与制造等核心技术未能配套开发应用以外，深窄坡口条件下的低成本可靠气体保护至今仍不理想是其中的重要原因。

深窄坡口条件下已有的气体保护技术中，如法国polysoude公司为代表的坡口外大流量匀流保护，日本日立旗下的巴高克公司的坡口内一次气体保护加坡口外大流量匀流保护，中国武汉纳瑞格智能设备有限公司的用后置式气体分流器并用前置陶瓷喷嘴、板厚的90%范围内仅用坡口内一次气体保护（迄今在窄间隙气体保护焊领域唯一见到使用陶瓷喷嘴技术的专利），以及大多数开发研究中使用的电弧前后两个方向两路侧向送气技术。上述已有技术中坡口外大流量匀流送气存在适用板厚范围有限，大板厚超大板厚基本不适用，且气体耗量很高；两路侧向送气虽气体耗量较小，可适用于任意厚度，但冶金保护效果不理想；后置式气体分流器并用前置组装式陶瓷喷嘴技术，具有低气体耗量下对高温焊接区冶金保护可靠的显著优势，但前置式陶瓷喷嘴的使用寿命十分短暂。

本发明旨在克服上述已有技术的局限性，发明一种既可实现喷嘴与坡口侧壁和高温熔池间具有良好高温绝缘能力，且同时又对高温焊接区具有良好冶金保护功能，气体耗量低，通过延寿方法和技术的采用使窄间隙MAG/MIG焊陶瓷喷嘴的使用寿命大幅度延长至较理想的范围。

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于难熔金属复合材料的窄间隙气保焊陶瓷喷嘴的延寿方法，其特征在于:

步骤1，将难熔金属丝编织成网，依据组装式陶瓷喷嘴的几何尺寸，计算出喷嘴厚度中心线的展开长度，以此展开长度为长度，以组装陶瓷喷嘴的高度为宽度，将编织好的难熔金属丝网裁剪成片状丝网；再将片状的难熔金属丝网放入专用的丝网成形模中，通过外力作用使其塑性变形为U形的难熔金属丝网。

步骤2，将U形的难熔金属丝网放入组装式陶瓷喷嘴的成形模空腔内，关闭成形模，注入流体的陶瓷浆料之后，脱开模具，取出成型的组装式陶瓷喷嘴坯体，随后充填防止变形的材料后进入加热排蜡工艺流程，排蜡之后再进行高温烧结。

步骤3，高温烧结完成后，一种以难熔金属丝网为骨架的金属---陶瓷复合材料的陶瓷喷嘴便制造完成；合格的产品是难熔金属丝网在成品陶瓷喷嘴内外的所有方向上的表面处均无露头。

在上述的一种基于难熔金属复合材料的窄间隙气保焊陶瓷喷嘴的延寿方法，丝网的难熔金属选择其熔点高于陶瓷材料的烧结温度为宜，采用钨或者钼。

在上述的一种基于难熔金属复合材料的窄间隙气保焊陶瓷喷嘴的延寿方法，难熔金属丝选用钨丝，直径0.4mm，丝网目数选用3*3mm。