[发明专利]一种低飞溅的气保焊接方法

说明书

本发明公开了一种低飞溅的气保焊接方法。焊丝采用电缆式复合焊丝；所述电缆式复合焊丝包括一中心焊丝，所述中心焊丝的外周设置有多根外围焊丝，所述外围焊丝以螺旋状紧密缠绕于中心焊丝的外层。本发明的焊接方法可采用大直径粗丝进行气体保护焊接，φ2.4mm的电缆式复合焊丝在280A至600A之间均能稳定熔化过渡熔滴金属。

技术领域

本发明涉及一种低飞溅的气保焊接方法，属于气体保护焊接领域。

背景技术

气体保护焊采用二氧化碳、氩气或其他混合气体对焊接区域进行有效保护，焊接过程中没有熔渣与液态金属间的相互冶金作用而仅发生气相和液态金属的冶金作用。该方法具有明弧、焊接过程易于监控、不易产生夹渣、熔敷金属含氢量低等其它焊接方法不可比拟的优势。目前对于稀贵有色金属如钛合金、铝合金、锆合金、镁合金等而言，熔化极氩弧焊或非熔化极氩弧焊是解决其焊接的最主要方法。由于使用明弧进行焊接，气相与液态金属直接发生冶金作用，焊丝直径仅能控制在1.2mm以下。对于直径更粗大的焊丝则需增大焊接电流以保证进给焊丝的稳定熔化。但随着焊接电流的增大，明弧焊接工况下电弧外围保护气体的层流状态将发生紊乱导致保护失效。另一方面，随着焊接电流的增大，电弧的产热相应增大，气相与液态金属的作用过于强烈从而引起大颗粒的飞溅。这对焊缝性能及成形十分不利。因此实际应用中的气体保护焊通常采用0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mmm直径的焊丝进行焊接。其中以1.2mm直径最常用，电流一般控制在160-250A。几乎没有能突破2.0mm以上直径焊丝进行气体保护焊接的先例。

细丝气体保护焊接虽然成本低廉、焊接质量高，但也存在一个问题，即焊接效率较低。在中厚板焊接及大面积堆焊方面其低效率的矛盾显现十分突出。例如液化天然气LNG储罐内壁表面大面积堆焊镍基合金采用传统TIG焊，其工作量十分繁重。专利（CN204295144U）公开了一种降低飞溅率的活性绞线焊丝，可用于气体保护焊接。该焊丝由绞合为一体的多股实心焊丝和挤压填充于该绞合焊丝间隙中的活性剂构成。根据焊丝直径的大小可用于气体保护焊、埋弧焊等焊接方法。分析该焊丝虽能用于气体保护焊，但焊接过程中存在活性剂易脱落、焊缝夹渣几率较传统明弧气保焊更大。同时更主要的问题是该焊丝通过导电嘴时，焊丝与导电嘴内壁接触呈点接触，接触电阻大、也难以保证稳定的电流传导。这将影响焊接过程电弧的稳定性。专利（CN103753053B）公开了一种飞溅数量少且飞溅颗粒尺寸小的无渣自保护堆焊药芯焊丝。该专利采用将合金粉末填充于钢带芯内部，虽然在药芯中通过添加稳弧剂以柔化焊接电弧对减小飞溅具有一定的作用。分析该焊丝主要适用于埋弧焊，仅有细丝方可适用于气体保护焊接方法，与传统细丝气体保护焊在控制飞溅方面有一定的独到优势。为提高气体保护焊接的效率，最主要的是设法如何提高焊丝的电流承载能力，同时又能解决大电流工况下保护气体层流状态不致发生紊乱的难题。另一方面，还需解决如何有效地控制电流增加后电弧热引起的气相与液态金属间更为强烈的冶金作用而引起的大颗粒飞溅技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种低飞溅的气保焊接方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种低飞溅的气保焊接方法，焊丝采用电缆式复合焊丝；所述电缆式复合焊丝包括一中心焊丝，所述中心焊丝的外周设置有多根外围焊丝，所述外围焊丝以螺旋状紧密缠绕于中心焊丝的外层。

所述的一种低飞溅的气保焊接方法，焊接过程中采用导电嘴，所述导电嘴包括导电嘴本体，所述导电嘴本体具有导丝孔，所述导电嘴本体外侧设置有外套，所述导电嘴本体和外套之间设置有滚动轴承。

所述的一种低飞溅的气保焊接方法，焊接电源采用额定电流大于650A的直流焊接电源，保护气体选用Ar和CO2的混合气体。

所述的一种低飞溅的气保焊接方法，所述混合气体为82%的Ar和18%的CO2。

所述的一种低飞溅的气保焊接方法，所述焊接电流为280-500A。