[发明专利]一种高熔敷效率高焊接速度双钨极TIG窄间隙焊接方法

说明书

本发明涉及一种高熔敷效率高焊接速度双钨极TIG窄间隙焊接方法，属于TIG焊接技术领域，采用两个不同的焊枪，轴对称的静止钨极焊枪和非轴对称的旋转钨极焊枪，先对工件开U型坡口，对坡口进行预处理；沿着焊接方向使两把焊枪一前一后排列，调节两把焊枪姿态；使两把焊枪距离工件距离相等；对焊机设置为提前送气，进行焊枪对中，设置延时送丝，提前抽丝，先对焊件进行提前加热预熔化；采用直流焊接，在引弧之前通过第二焊枪的电机控制箱开关使第二焊枪的钨极进行旋转；焊接时两把焊枪同时引弧，进行焊接，可以实现焊缝正面成型良好、没有咬边等缺陷，焊接熔敷效率和焊接速度明显提高，可以进行双TIG窄间隙焊接且侧壁熔合好的高速焊接。

技术领域

本发明涉及一种高熔敷效率高焊接速度双钨极TIG窄间隙焊接方法，具体针对厚板、中厚板件的一非轴对称尖端旋转钨极、另一普通轴对称常规钨极的双钨极焊接系统的窄间隙高熔敷效率高焊接速度焊接方法，属于TIG焊接技术领域。

背景技术

非熔化极钨极氩弧焊(TIG)在现代焊接方法中得到广泛的应用，它的优点是焊缝质量高，飞溅少，一般用于精密仪器和高质量焊接。其主要缺点是焊接效率低、钨极载流能力有限，电弧功率受到限制、熔敷率低；窄间隙焊接在大厚板焊接中具有得天独厚的优势，大幅度降低电能损耗和焊材消耗，减少焊接残余变形和残余应力，相比常规焊接方法降低了焊接热输入。但是窄间隙在TIG焊接技术中应用较少，主要因为TIG的熔敷效率低和熔宽小易造成焊接层数增加和侧壁不熔合的缺陷。

现有的焊接系统中有采用双焊枪的操作，比如中国专利文件(公开号CN103273177A)公开了一种针对厚板件的双TIG焊接系统及其焊接方法，但该技术解决的熔深问题前后两把焊枪距离工件高度不同，即前钨极对金属进行一次熔化后钨极深入到熔化金属中进行起弧，使得熔深增大。第一钨极距离工件距离远大于第二钨极距离工件的距离，因而第二钨极距离工件距离很低，且该方案的焊接速度不能过快，该方案焊接时候减少了厚板开坡口的程序，并不涉及窄间隙问题。而窄间隙非轴对称旋转钨极焊接工艺采用一种特殊钨极，基于其钨极非轴对称形状和无限回转的特征，能够有效解决窄间隙焊接中容易出现的侧壁未熔合、侧壁熔深不足等问题。但是，由于钨极氩弧焊的特点，其总体熔敷效率较低，单层熔敷层厚度有限，难以满足高效率焊接的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高熔敷效率高焊接速度双钨极TIG窄间隙焊接方法，目的在于解决窄间隙非轴对称旋转钨极焊接工艺熔敷效率较低、焊接速度慢的问题，提出一种一个非轴对称尖端旋转钨极与另一常规钨极组成双钨极TIG高熔敷效率、高焊接速度的新方法。

本发明的技术方案如下：

一种高熔敷效率高焊接速度双钨极TIG窄间隙焊接方法，所用焊接系统包括两个焊机、两个焊枪、焊接电源、送丝装置，两台焊机上分别各自连接旋转钨极焊枪和静止钨极焊枪，两台焊机独立控制焊接参数，两个焊枪均分别连接设有姿态调节设备，姿态调节设备用以调节焊枪在水平方向的相互距离、焊枪在竖直方向与工件的距离、焊枪和竖直方向的角度；两个焊枪各自分别连接设有保护气体装置；

旋转钨极焊枪包括中心旋转轴、电机系统、导电系统和外置的电机控制箱，由外置的电机控制箱控制电机的开关和中心旋转轴的转动；

静止钨极焊枪的钨极两端均为轴对称尖端；旋转钨极焊枪的钨极一端为非轴对称尖端、另一端与中心旋转轴夹紧连接；钨极随中心旋转轴转动而转动；由于其旋转的非对称性，根据最小电压原理电弧总是能够周期性加热两基体侧壁金属；

焊接方法包括步骤如下：

(1)厚板9％Ni钢开U型坡口，对坡口进行表面油污和灰尘的清理的预处理；

(2)沿着焊接方向使两把焊枪一前一后排列，第一焊枪为静止钨极焊枪，第二焊枪为旋转钨极焊枪，利用姿态调节设备调节两把焊枪姿态；