[发明专利]缆式焊丝窄间隙焊接方法、一种保护气体喷嘴、一种焊枪

说明书

本发明提供的缆式焊丝窄间隙焊接方法、一种保护气体喷嘴、一种焊枪，属于窄间隙焊接技术领域，其中窄间隙焊接方法，包括以下步骤:选择缆式焊丝的规格；将缆式焊丝设置在具有冷却结构焊枪头的焊枪中；将焊枪分别连接焊机、保护气体和循环冷却液箱；使焊枪沿着焊接母材的窄间隙中心线进行直线移动焊接；本发明提供的窄间隙焊接方法，焊接中，使焊枪头内通入冷却液，通过降低焊枪头的温度，进而延长了导电杆的使用寿命；并且，焊枪沿着焊接母材的坡口中心线直线移动，充分利用了缆式焊丝自旋转电弧的优势，无需采用摆丝、波状旋转或侧缝跟踪装置等各类高成本侧壁熔合控制技术，焊丝沿窄间隙焊缝中心线移动即能完成一层焊接，提高了焊接生产效率。

技术领域

本发明涉及窄间隙焊接技术领域，具体涉及缆式焊丝窄间隙焊接方法、一种保护气体喷嘴、一种焊枪。

背景技术

窄间隙焊接是对厚度在30mm以上的焊接母材，按小于板厚的间隙相对放置开坡口，再进行机械化或自动化弧焊的方法。

目前窄间隙焊在许多国家的工业生产中发挥着巨大的作用，已成为现代工业生产中厚板结构焊接的首选技术。其具有以下技术特征：

(1)焊缝截面积比传统弧焊方法至少减少30％以上；

(2)坡口形状为具有极小坡口角度(0.50-7.0)的V形或U形、或者I形；

(3)一般采用单道多层和双道多层熔敷方式，且板厚方向上熔敷方式固定；

(4)焊接线能量小。

窄间隙焊可分为：窄间隙埋弧焊(NG-SAW)、窄间隙熔化极气体保护焊(NG-GMAW)、窄间隙钨极氩弧焊(NG-GTAW)、窄间隙电渣焊、窄间隙激光焊。

在窄间隙熔化极气体保护焊中，为了使I形坡口的两边充分焊透，主要采用了：①在焊丝进入坡口前，使焊丝弯曲的方法；②使焊丝在垂直于焊接方向上摆动的方法；③旋转电弧方法；④麻花焊丝方法等。

其中，在麻花焊丝方法中，采用的麻花焊丝是由两根焊丝绞合而成，其焊接特性与单丝相比主要特点在于电弧旋转：两个同直径的焊丝捻合构成的麻花焊丝中每根焊丝均为螺旋状，电弧产生于螺旋状端部，由于电弧力及磁场力的作用，其方向与螺旋线方向(即切线方向)一致，随着焊丝端部不断熔化，其端部的螺旋线方向不断改变，形成旋转电弧。电弧旋转使熔池直径变大，因而无需在窄间隙坡口中摆动焊丝前端，从而无需常规窄间隙气保焊对复杂设备的需要而实现两侧壁充分熔化，从而大地节约了成本。然而，采用这种双丝麻花焊丝的窄间隙气体保护焊，具有以下缺点：1、由于电弧在两根丝端部交替产生，电弧表现出间歇旋转特征，因而焊接电弧的稳定性欠佳，起弧和断弧的位置无法控制，无法保持或控制在熔池宽度方向上的热量一致；2、由于麻花焊丝外表面的凹凸性，将会极大地影响送丝的稳定性，而使得该方法在实际生产中未见任何应用。

为了解决上述问题，中国专利文献CN108723633A公开了一种缆式焊丝，包括中心焊丝和螺旋旋绕所述中心焊丝设置的n根外围焊丝，各相邻所述外围焊丝相切设置。由于焊丝是由一中心焊丝和多根螺旋缠绕于所述中心焊丝上的外围焊丝所构成，焊接过程中，焊接电弧是由中心焊丝电弧和若干旋转的外围焊丝电弧耦合而成，焊丝端部所产生的电弧是一个连续的成喇叭状的旋转电弧，电弧轴线基本与焊丝轴线一致，因此克服了焊接电弧不稳定的缺陷；并由于中心焊丝的存在，因而减小了焊丝外表面凹凸性的缺陷，改善了送丝的稳定性。

然而，在采用上述缆式焊丝进行焊接时，由于缆式焊丝与导电嘴之间的机械磨损和电接触，相较于普通单丝仍具有严重的磨损，导致导电嘴的使用寿命短，一般每班8小时需要更换2-3个导电嘴，严重制约了缆式焊丝窄间隙气体保护焊的应用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的，采用缆式焊丝方法进行窄间隙焊接，在进行焊接过程时，由于导电嘴使用寿命较短，影响焊接效率的缺陷，从而提供一种能够提高导电嘴使用寿命的缆式焊丝窄间隙焊接方法。