[发明专利]一种单电源双弧分流型埋弧焊接方法

说明书

本发明属于埋弧焊接技术领域。为了在保证焊接质量的情况下，进一步提高埋弧焊的焊接速度和效率，本发明公开了一种单电源双弧分流型埋弧焊接方法。在该焊接方法中包括一个电源，电源的正极与主路焊丝连接，电源的负极同时与旁路焊丝和母材连接，通过对主路焊丝与旁路焊丝的固定角度进行限定，以及对主路焊丝的干伸长末端与旁路焊丝的干伸长末端之间间距的限定，从而在焊接过程中可以维持稳定的主路电弧和旁路电弧。这样，在焊接过程中，通过主路电弧和旁路电弧的耦合，不仅可以实现高熔化率、提高对母材和旁路焊丝的熔化效果，获得良好的焊接质量，而且使用一个电源简化了控制设备、降低了焊接成本。

技术领域

本发明属于埋弧焊接技术领域，具体涉及一种单电源双弧分流型埋弧焊接方法。

背景技术

由于埋弧焊具有生产效率高、质量好、工况条件良好等众多优点，属于现今世界上最重要的几种焊接方法之一，因此，高效化的埋弧焊已成为国内外重点研究的对象。其中，普通双丝埋弧焊是一种应用广泛的埋弧焊焊接方法，但是由于该焊接方法中的焊丝电流与母材电流保持大小相同，这样在实现高熔敷率的同时却不能很好地控制母材的热输入，造成焊缝性能下降，同时两个电源连接起来相对复杂且能耗大、成本高。

为了降低使用双电源时结构复杂和高成本的问题，目前提出了一种如图1所示的单电源并列双丝埋弧焊方法。在该焊接方法中，虽然简化了电源结构设计，达到了节能和低成本的目的，但是在实现高熔敷率的过程中，焊丝电流与母材电流同样保持大小相同，同样存在着无法控制母材热输入而造成焊缝性能下降的缺陷问题。

进一步，为了既满足高熔敷率又实现较低母材热输入且达到节能的效果，又提出了一种如图2和图3所示的单电源双丝预热填丝埋弧焊方法。在该焊接方法中，借助旁路焊丝与电源负极的连接，并通过将旁路焊丝直接伸至母材的熔池中进行熔化填丝，这样可以借助旁路焊丝对主路焊丝与母材之间的电流进行分流，从而降低主路焊丝输送至母材的焊接热输入。因此，该焊接方法可以借助旁路的分流作用降低母材的热输入，达到提高生产率、节约电能以及改善焊缝效果的目的，并且在常规0.7m/min的焊接速度下可以获得如图4和图5所示的成形质量较好的焊缝。但是，当要进一步提高焊接速度和焊接效率，将焊接速度提升至1.0m/min时，由于该焊接方法仍属于单电弧焊接，只有主路电弧进行母材和旁路焊丝的熔化，此时由于热量不够且冷却速度快而出现了图6所示的焊缝余高过高和咬边的焊接缺陷。

发明内容

为了在保证焊接质量的情况下，进一步提高埋弧焊的焊接速度和效率，本发明提出了一种单电源双弧分流型埋弧焊接方法。在该焊接方法中，包括一个电源，其中电源的正极与主路焊丝连接，电源的负极同时与旁路焊丝和母材连接，所述主路焊丝和所述旁路焊丝同时位于焊缝所在平面内，并且沿焊接方向，所述主路焊丝在所述旁路焊丝的前面；所述主路焊丝与Z轴正方向呈10°～15°夹角，所述旁路焊丝与Z轴正方向呈30°～35°夹角，并且所述主路焊丝与所述旁路焊丝之间保持40°～45°的夹角；沿X轴方向，所述主路焊丝的干伸长末端与所述旁路焊丝的干伸长末端之间的间距为5～10mm，沿Z轴方向，所述旁路焊丝的干伸长末端高于所述主路焊丝的干伸长末端4±1mm；所述X轴方向为焊接方向，所述Z轴方向为垂直于母材指向焊缝正面的方向。

优选的，焊剂位于主路焊剂漏斗中，并且沿主路焊丝方向掉落对主路焊丝和旁路焊丝进行覆盖。

优选的，所述主路焊丝的干伸长尺寸比所述旁路焊丝的干伸长尺寸大3～5mm。

优选的，待焊接件的坡口为V型坡口。

优选的，所述主路焊丝和所述旁路焊丝的直径尺寸均为2.5mm。

优选的，所述主路焊丝与Z轴正方向呈10°夹角，所述旁路焊丝与Z轴正方向呈30°夹角，沿X轴方向，所述主路焊丝的干伸长末端与所述旁路焊丝的干伸长末端之间的间距为5mm，沿Z轴方向，所述旁路焊丝的干伸长末端高于所述主路焊丝的干伸长末端4mm。