[发明专利]一种钛合金对接熔化极惰性气体保护焊接装置及焊接工艺

说明书

本发明公开了一种钛合金对接熔化极惰性气体保护焊接装置及焊接工艺，用于钛合金特殊车辆制造，本发明涉及保护焊接装置及焊接工艺技术领域，本发明包括保护罩和卷尺片，所述保护罩的左罩板和右罩板对称设置，内侧顶部均水平设置有卡槽，所述卷尺片的前端设置有用于安装MIG焊枪的圆形圈，该卷尺片的两侧分别与左罩板、右罩板的卡槽滑动连接，所述保护罩的前罩板、左罩板、后罩板的中部均设置有氩气输送管；本发明采用MIG焊方法进行焊接，装配间隙为0～3mm；焊接前，先用钢丝刷将待焊接部位清理干净，并用丙酮清理坡口两侧，待丙酮挥发后进行焊接，本发明有效保护了焊接区，提高了钛合金的焊接效率和焊缝质量。

技术领域

一种钛合金对接熔化极惰性气体保护焊接装置及焊接工艺，用于钛合金特殊车辆制造，本发明涉及保护焊接装置及焊接工艺技术领域。

背景技术

钛合金具有密度小，抗拉强度高，抗腐蚀性能好等优点，但其化学性质在高温下极其活泼，在200℃以上，钛对空气中的氢、氧、氮具有强烈的吸收作用，因此在对钛合金进行焊接时，焊接高温区域需要采用惰性气体进行保护，对焊缝熔池、热影响区、母材高温区进行保护，以防止空气中的氢、氧、氮等气体进入焊缝引起焊缝性能的恶化。

现有的钛合金焊接保护技术中，有的采用真空室对钛合金零部件进行焊接，有的采用保护拖罩对钛合金进行焊接等；在采用真空室进行保护时，所焊接的钛合金零部件大小受真空室的影响，能焊接的零件受到限制，而且采用真空室焊接钛合金使得焊接成本较高。目前最常方法是采用TIG+保护拖罩的方式进行保护，但是采用该方法焊接效率低，不利于钛合金快速高效的焊接。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种钛合金对接熔化极惰性气体保护焊接装置，采用该装置解决了钛合金对接焊缝在快速、高效焊接过程中吸氢、吸氧、吸氮等问题，有效保护了焊接区，提高了钛合金的焊接效率和焊缝质量。

本发明采用的技术方案如下：一种钛合金对接熔化极惰性气体保护焊接装置，包括由前罩板、左罩板、后罩板、右罩板依次首尾相连围成的保护罩和通过固定板安装在后罩板上方的可伸缩卷尺片，所述左罩板和右罩板对称设置，内侧顶部均水平设置有卡槽，所述卷尺片的前端设置有用于安装MIG焊枪的圆形圈，该卷尺片的两侧分别与左罩板、右罩板的卡槽滑动连接，所述前罩板、左罩板、后罩板的中部均设置有氩气输送管。

本发明的工作原理为：本发明的保护罩由前罩板、后罩板、左罩板和右罩板围成，前罩板、后罩板以及左罩板中间各设有一根氩气输送管；同时，在左、右罩板上端设有卡槽，卡槽内穿有薄卷尺片，卷尺片前段设置有圆形圈，在圆形圈内套有MIG焊枪；同时，在左、右罩板起始位置各安装有一块薄卷尺片固定板，在固定板上端安装有卷尺摇动手柄；本发明在进行钛合金焊接时，先将该保护装置至于被焊工件上表面，然后将MIG焊枪套入圆形圈内；然后将第一氩气输送管打开，将待焊部位的空气排出，使焊件上方处于纯氩气体保护状态，焊接时，随着MIG焊枪向前移动，卷尺片在卡槽内也跟着焊枪向前移动，使保护气体覆盖在保护罩内保护焊缝，避免焊缝接触空气；当焊枪通过保护罩中间位置时，将第二氩气输送管和第三氩气输送管打开，待整条焊缝焊接完成后，保护罩内腔继续通气30s再关闭所有氩气输送管，同时将MIG焊枪从圆形圈内取出，并通过手柄将卷尺片卷起收拢，完成焊接操作；本发明通过输入保护罩内的氩气将焊缝表面与空气进行隔绝，避免了焊缝在高温下发生氧化；与此同时，焊接过程中惰性气体的不断补充并置换出被污染的惰性气体，对焊缝起到了良好的保护效果。

可选的，所述固定板上端安装有用于卷尺片收拢的摇动手柄；待整条焊缝焊接完成后，保护罩内腔继续通气30s再关闭所有氩气输送管，同时将MIG焊枪从圆形圈内取出后，通过手柄将卷尺片卷起收拢，完成焊接操作。

可选的，所述保护罩是紫铜板制成的长方形保护罩；紫铜板有良好的机械性能，热态下塑性良好，冷态下塑性尚可，可切削性好，易纤焊和焊接，价格还便宜。