[发明专利]一种复合焊接方法

说明书

本申请公开了一种复合焊接方法，所述方法包括在待焊工件的焊接方向上，先进行潜弧气体保护焊，再进行明弧气体保护焊。本申请的方法相对于传统双丝GMAW焊接而言具有更高的熔敷率和更大的熔深。

技术领域

本申请涉及但不限于复合焊接技术。

背景技术

随着船舶、钢结构、工程机械等现代制造业的飞速发展，对于高效焊接技术的需求迫在眉睫。为了提高焊接效率，可以采用双丝或多丝GMAW(Gas Metal Arc Welding)的方法。

如图1所示，传统双丝GMAW技术均需共熔池，以确保焊缝成形。常规焊接参数下焊丝距离较近，电弧存在一定的干扰。当焊接电流和送丝速度过大时，熔池体积和电弧力均增大，熔池扰动难以控制，限制了其熔敷率进一步提升。另外，传统双丝GMAW技术相对单丝GMAW工艺在增加熔深方面效果不明显，一般仅能提升不足20％，难以有质的突破。

因此，存在相对传统双丝GMAW而言具有更高的熔敷率、更大的熔深并兼顾高的焊接速度的复合焊接技术的需求。

发明内容

为了寻求一种具有更高的熔敷率、更大的熔深并兼顾更高的焊接速度的高效复合焊接技术，本申请的发明人对现有的焊接工艺进行了研究分析。

自二氧化碳技术运用多年以来，焊接飞溅是应用中不可避免的问题，而潜弧过渡的熔滴过渡形式由于近喷射过渡，飞溅较小，且熔深大，熔敷率高，而受到广泛关注。但由于二氧化碳潜弧焊接尤其是直径φ1.6mm以下的细丝二氧化碳潜弧焊过程不稳定，且成形较差，使其使用受限并未能广泛应用。提高焊接效率是提高焊接制造生产率的关键。本申请的发明人发现，最直接的措施是提高单位时间的熔敷量和减少填充坡口的截面积。前者通过使用更大的焊接规范来实现，后者则需要该焊接方法具有优秀的熔透能力，从而适用更大钝边，减少熔敷金属填充量和填充时间。然而，传统双丝GMAW方法焊接参数难以继续提升，而且熔深不能满足大钝边坡口的全熔透需要。

在此基础上，本申请的发明人经过大量研究提出了一种创造性的复合焊接方法，所述方法包括在待焊工件的焊接方向上，先进行潜弧气体保护焊，再进行明弧气体保护焊。

在本申请中，术语“潜弧(Buried Arc)气体保护焊”是一种气体保护焊形式，其电弧部分或全部潜入母材，表现为一种喷射过渡的形式。

在本申请中，术语“明弧气体保护焊”是指一种相对于电弧潜入母材的潜弧气体保护焊接而言，焊接电弧几乎全部位于待焊母材表面以上的气体保护焊。

在以上或其他实施方式中，所述潜弧气体保护焊与所述明弧气体保护焊的熔池通过液桥相连，所述液桥相对于前后电弧的熔池宽度而言是窄的。

在以上或其他实施方式中，所述明弧气体保护焊的焊接电弧和熔池覆盖在窄的液桥上，而不是覆盖在所述潜弧气体保护焊的焊接电弧的熔池上。

在以上或其他实施方式中，所述潜弧气体保护焊的保护气体可以为纯CO₂气体或CO₂体积百分含量在50％以上的富CO₂混合气体。

在以上或其他实施方式中，所述明弧气体保护焊的保护气体可以纯Ar气体或Ar体积百分含量在75％以上的富Ar混合气体。

在以上或其他实施方式中，所述潜弧气体保护焊的焊丝可以为单丝的实心焊丝或金属粉芯焊丝。

在以上或其他实施方式中，所述明弧气体保护焊的焊丝可以为实心焊丝、金属粉芯焊丝或药芯焊丝。

在以上或其他实施方式中，所述明弧气体保护焊的焊丝可以为单丝的、双丝的或多丝的。

在以上或其他实施方式中，所述潜弧气体保护焊的焊丝直径可以为 1.2mm-4.0mm，所述明弧气体保护焊的焊丝直径可以为1.2mm-5.0mm。