[发明专利]自动电弧焊接方法

说明书

本发明涉及一种使用熔化电极焊丝的自动电弧焊接方法，特别是涉及一种当沿着焊件间形成的坡口的纵向焊接两个对接焊件时的自动电弧焊接方法，这种焊接方法即使根部间距有所变化仍然能够防止烧穿，可以保持恒定的焊缝高度及稳定的焊接电弧。

当使用熔化极焊丝沿着焊件间形成的坡口的纵向焊接两个对接焊件时，通常使坡口的根部间距为0，即，保持焊缝根部端面互相接触。特别是在进行自动电弧焊接时，一般要严格地控制根部间距，使根部间距的最大值保持在1mm，较大的根部间距会导致焊透层深度不够或烧穿现象。然而，实际上，由于机加工精度的限制，沿坡口的纵向根部间距的变化是不可避免的。

这种常规的焊接方法是这样的，例如，在沿坡口焊接对接的焊件之前，要预先在坡口的整个长度允许范围内调整根部间距。这种调整一般要通过手工操作填补焊接根部间距较大的部位，此外，还需要增加焊缝根部的高度以免引进烧穿现象。

然而，在进行整体的焊接之前完成这种用以填补根部间距的手工操作会降低整个焊接加工的效率。如前所述，还须要增加坡口根部的高度。其结果，在进行对接焊件的双面焊接时，为了确保满意的焊透层深度，在焊接第一侧面形成的第一个坡口以后，焊接第二侧面形成的第二个坡口之前，还需要通过刨削加工来修整第二个坡口，使第二个坡口底部表面在第一个坡口中形成焊缝。

在这种情况下，就要求自动电弧焊接方法即使在坡口的纵向根部间距有所变化的情况下仍然能够保持焊透层深度不变，并且在不增加焊缝根部的高度时也能防止烧穿，同时保持焊缝高度不变及焊接电弧稳定。但是，在此之前，还没有人提出这样的自动电弧焊接方法。

本发明的目的是提供一种自动电弧焊接的方法。这种方法在坡口纵向的根部间距有所变化的情况下能够确保焊透层深度基本不变，并且不须增加焊缝根部高度即可防止烧穿现象，同时保持焊缝高度恒定及焊接电弧稳定。

按照本发明所提出的技术特征，在自动电弧焊接方法中包括：

通过一个对着焊件间形成的坡口的焊嘴，以规定的送进速度，基本垂直地连续供给一根熔化极焊丝，沿着所说的坡口的纵向连续移动带有焊丝的焊嘴;向焊丝供给规定的焊接电流，使焊丝的端部和坡口之间产生电弧，以规定的焊接速度，沿着坡口利用电弧热焊接对接的焊件;本发明的特征在于：当沿坡口焊接对接焊件时，

（a）在焊嘴移动方向的下游连续测量坡口的根部间距;

（b）按照下述公式（1）计算预定的焊接电流I，用以保证焊透层深度符合予定数值：

I＝I₀-kG……（1）

其中，I：预定焊接电流;

I₀当根部间距为0时的焊接电流;

k：与焊透层深度、保护气体种类、焊丝材料等有关的系数;

G：根部间距。

控制焊接电流使之符合这样计算出的预定的焊接电流;

（c）按照下述公式（2）计算预定的焊丝送进速度V_f，用以保证焊丝由焊嘴端部伸出的长度符合予定数值，

V_f＝A·I+B·l·I²……（2）

其中，V_f：焊丝的预定送进速度;

I：焊接电流;

l：焊丝的伸出长度;

A、B：与保护气体的种类、焊丝的材料等有关的系数。

控制焊丝的送进速度，使之符合这样计算出的焊丝的预定送进速度;

（d）按照下述公式（3）计算预定焊接速度V，用以保证焊缝高度符合预定数值。

V＝V_f（V_f0/V₀+ (d)/(k) ·G）……（3）

其中，V：预定焊接速度;

V_f：焊丝送进速度;

V_f0：当根部间距为0时的焊丝送进速度;

V₀：当根部间距为0时的焊接速度;

d：焊透层最低点和焊缝最高点间的距离;

k：焊丝的横截面积和熔敷系数的乘积;

G：根部间距。

控制焊接速度，使之符合这样计算出的预定焊接速度。

图1是表示相应于焊透层深度参数的根部间距与焊接电流之间关系的曲线图。

图2是表示焊接电流，焊丝送进速度、焊接电压和焊接速度之间关系的曲线图。