[发明专利]一种在线清理的连续窄间隙气保焊接方法

说明书

本发明公开了一种在线清理的连续窄间隙气保焊接方法，包括：1）对坡口进行机械加工和装配；2）将被焊工件安装至转台；3）整体加热工件；4）焊枪中心对中坡口中心，并调整焊枪高度；5）激光清洗头的引导激光对中坡口中心，并调整激光清洗头的焦点与待焊坡口底部一致；6）设置焊枪高度，并调整绝缘保护气罩与焊丝尖端距离，同时调整焊丝摆动；7）同时开启激光清洗设备与吸尘装置，在焊前清洗待焊坡口及焊中清洗焊缝表面氧化物及杂质；8）激光清洗与焊接同时连续进行；9）激光清洗整圈焊缝；10）再次工件整体加热；11）进行焊后整体热处理。该方法能保证焊缝表面氧化皮的在线连续去除，焊前无氧化状态，高质量保证了连续焊接的实现。

技术领域

本发明涉及焊接工艺，具体涉及一种在线清理的连续窄间隙气保焊接方法。

背景技术

大厚度零部件的窄间隙对接焊是一种成本低、效率高、质量好、适合自动化焊接方法。其中，间隙越小，焊接量越小，效率也高，成本越低。通常窄间隙焊接方法有窄间隙氩弧焊、窄间隙气保焊和窄间隙埋弧焊方法，其中，窄间隙气保焊可实现间隙至6~10mm，且效率高、质量好、成本低。气体保护焊接高合金焊丝时，焊缝表面氧化严重、表面氧化皮较厚。但是，间隙越窄、越深，要求焊枪无法达到大深度坡口底部，焊缝表面氧化严重，需要每层清理。目前焊缝清理的常用方法为钢刷、打磨和冲击等方法，这个机械方法均需要和工件接触，无法实现焊接与清渣过程连续生产。并且，当坡口深度较大时，机械方法仅能在坡口中部及高点实现清理，焊缝与侧壁接触夹角处等难以清理。这些未清理焊渣、氧化皮在随之焊缝层数的增加时逐步积累，极易导致侧壁夹杂、未熔合等缺陷。

为了克服大壁厚窄间隙的气保焊多层焊后焊缝表面氧化严重、氧化层累积，窄间隙焊缝清渣困难、清渣与焊接无法连续同步进行，因清渣不彻底导致焊接缺陷等问题，需要提出一种在线清理的连续窄间隙气保焊接方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种在线清理的连续窄间隙气保焊接方法，该方法能保证窄间隙气保焊缝表面氧化皮的在线连续有效去除，在焊前实现无氧化状态焊接，并保证连续焊接的实现，焊接质量大大提高。

实现本发明的技术方案是：一种在线清理的连续窄间隙气保焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）对被焊工件的部件一、部件二形成的窄间隙坡口进行机械加工，以形成装配后间隙范围为6~15mm的窄间隙坡口；

2）将被焊工件装配电焊固定并安装至转台上，将工件与转台同心，并将焊接位设置为平焊位；

3）将工件整体加热至80~300℃；

4）通过调整机械移动装置二，使焊枪中心对中坡口中心，并调整焊枪高度使杆伸长为11-20mm，调整绝缘保护气罩与焊丝尖端距离至保护气对熔池保护良好；同时调整焊丝摆动，已控制焊丝与侧壁距离控制在1~3mm；设定焊接电流在150~300A，焊接电压在20-33V,焊接速度为150-250mm/min；焊丝采用碳钢、CrMo耐热钢或不锈钢焊接材料；保护气氛为纯氩气、富氧氩气或CO2-氩混合气体等；

5）调整机械移动装置一，使激光清洗头的引导激光对中坡口中心，并调整激光清洗头的焦点与待焊坡口底部一致，调整激光束摆动宽度比坡口侧壁单侧宽1~5mm，激光功率设定在80~300W，激光频率100-1000kHz；吸尘装置比激光清洗头保护镜片低5~50mm，实现即时同步清理焊缝及坡口中氧化皮及其他杂质；

6）设置焊枪高度，使杆伸长为11-20mm，并调整绝缘保护气罩与焊丝尖端距离至15~30 mm，保护气流量至保护气对熔池保护良好；同时调整焊丝摆动，已控制焊丝与侧壁距离控制在1~3mm；

7）开始焊接时，先将激光清洗设备与吸尘装置同时开启，激光清洗头控制激光束在焊前预先清洗待焊坡口及焊接过程中焊缝表面氧化物及杂质，当清理过的待焊位置移动到焊枪下方时，开始窄间隙气保焊接；焊接过程中，层间温度控制在150~350℃；