[发明专利]一种用于钛及钛合金冷弧焊焊接的方法

摘要

一种用于钛及钛合金冷弧焊焊接的方法包含焊接坡口设置、焊接模式、保护性气体选择、焊接过程中的飞溅控制和焊接工艺参数制定五个步骤。焊接坡口设置分为I型坡口、V型坡口和U型坡口。焊接模式有冷弧焊CMT对接焊、冷弧脉冲焊CMT+P对接焊或冷弧脉冲焊CMT+P角接焊。保护性气体选择He+Ar混合气。焊接过程的飞溅除受保护气影响外主要受弧长校正、脉冲校正或动态校正的影响，弧长校正控制在0～20％之间，脉冲校正或动态校正控制在0～2.0之间。焊接工艺参数制定因角接焊和对接焊而有所不同。焊接过程稳定，可获无缺陷、性能合格的焊缝，有效减小钛及钛合金复杂结构件焊接变形，降低焊缝残余应力，提高了产品质量和生产效率。

主权项

一种用于钛及钛合金冷弧焊焊接的方法，其特征在于：包含焊接坡口设置、焊接模式、保护性气体选择、焊接过程中的飞溅控制和焊接工艺参数制定五个步骤，五个步骤分述如下：I、焊接坡口设置焊接坡口设置分为I型坡口、V型坡口和U型坡口，三种坡口的相关参数是：钛及钛合金板厚t、坡口间隙b、坡口斜角α、坡口倾角β；当t＜2mm时采用I型坡口，b＝0～1mm；当t＝2～13mm时采用V型坡口，b＝1～3mm，α＝15～45°；当t＞13mm时采用U型坡口，b＝2～4mm，β＝8～12°，坡口圆角R设定为3mm；II、焊接模式当t不大于3mm时采用冷弧焊CMT对接焊焊接模式；当t大于3mm时采用冷弧脉冲焊CMT+P对接焊焊接模式；当实施角接焊接时t不论其厚度大小均采用冷弧脉冲焊CMT+P角接焊焊接模式；III、保护性气体选择保护性气体性质不同，焊接时的电弧形态、熔滴过渡和焊缝成形也不同，对焊接结果有直接影响；钛及钛合金焊接采用保护性气体为He+Ar混合气，He+Ar混合气按体积百分比混合的比例是：50～80％的He、20～50％的Ar；采用He+Ar混合气保护时，冷弧焊CMT焊接模式和冷弧脉冲焊CMT+P焊接模式的对接焊或角接焊，焊缝均能获得良好成形，焊接过程稳定，且飞溅较少；IV、焊接过程中的飞溅控制焊接过程的飞溅除受保护气影响外主要受弧长校正、脉冲校正或动态校正的影响，当弧长校正、脉冲校正或动态校正均为正偏差时，则焊接飞溅较小；弧长校正、脉冲校正或动态校正的设置在对接焊缝焊接过程中受焊枪角度、焊接坡口间隙等因素影响；弧长校正控制在0～20％之间，脉冲校正或动态校正控制在0～2.0之间；V、焊接工艺参数制定角接焊和对接焊的焊接工艺参数制定有所不同，分述如下：i)、角接焊横焊时，送丝速度6.0～8.5m/min，焊接速度35～75cm/min；立焊时，送丝速度5.5～7.5m/min，焊接速度45～85cm/min；上述横焊或立焊时的弧长校正0～20％，脉冲校正0～2.0，焊丝规格Ф1.2mm，采用He+Ar混合保护气；ii)、对接焊当t＜2mm时，采用冷弧焊CMT焊接模式，送丝速度2.0～6.4m/min，焊接速度40～70cm/min，弧长校正8～20％，动态校正1.0～3.0，坡口采用I型；当t＝2～3mm时，采用冷弧焊CMT焊接模式，送丝速度6.4～9.0m/min，焊接速度35～60cm/min，弧长校正8～20％，动态校正1.0～3.0，坡口采用V型；当t＞3～4mm时，采用冷弧脉冲焊CMT+P焊接模式，送丝速度5.5～7.5m/min，焊接速度30～50cm/min，弧长校正10～15％，脉冲校正1.0～2.0，坡口采用V型；当t＞4～6mm时，采用冷弧脉冲焊CMT+P焊接模式，送丝速度6.0～8.5m/min，焊接速度20～40cm/min，弧长校正10～15％，脉冲校正1.0～2.0，坡口采用V型；当t＞6～13mm时，采用冷弧脉冲焊CMT+P焊接模式，打底填充送丝速度5.5～7.5m/min，焊接速度25～45cm/min，盖面送丝速度7.5～8.5m/min，焊接速度20～30cm/min，弧长校正10～15％，脉冲校正1.0～2.0，坡口采用V型；当t＞13mm时，采用冷弧脉冲焊CMT+P焊接模式，打底填充送丝速度6.5～9.5m/min，焊接速度15～45cm/min，盖面送丝速度7.5～8.5m/min，焊接速度15～25cm/min，弧长校正10～15％，脉冲校正1.0～2.0，坡口采用U型；上述对接焊时的焊丝规格Ф0.8～1.2mm，保护气采用He+Ar混合气。