一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法。
【背景技術】
[0002]隨著制造業從高投入、高消耗、高污染的傳統模式向提高生產效率，最大限度地利用資源，和最低限度地產出廢物的可持續發展模式轉變，近年來表面工程和再制造工程得到迅猛發展。而堆焊是表面工程和再制造工程的重要技術手段。堆焊技術有如下特點:堆焊層與母材能實現冶金結合；堆焊獲得的表面層厚度最大；所用的設備相對比較簡單；易于實現工地現場施工；并且在技術上也較為成熟。因此，目前堆焊技術已廣泛應用于各行業中。
[0003]堆焊技術較為常用的應用是針對熱交換器的管或管屏，由于鍋爐的水冷壁，特別是超臨界鍋爐、CFB鍋爐、垃圾焚燒鍋爐和廢熱鍋爐，內部有大量的高溫腐蝕介質，或者有大量的顆粒狀煙塵，在高速流動下，會對鍋爐向火面或迎風面的管壁造成極大的高溫腐蝕、化學腐蝕或磨損腐蝕，一般每年的管壁減薄量都在1.5?3毫米左右，惡劣情況下，管子在半年后就會出現爆管等現象，存在安全隱患，鍋爐不得不經常停機進行檢修，每次檢修的直接或間接損失有幾十萬甚至上百萬，給鍋爐運行企業帶來了巨大的損失。現在大部分鍋爐運行企業都采用鍋爐水冷壁內表面噴涂來解決管壁壁厚損失的問題，但是由于噴涂層的致密性以及噴涂層和管壁的結合力很差，只能解決部分管壁壁厚損失的問題，對于高溫腐蝕及化學腐蝕等較復雜的工作環境，基本上不能解決問題。
[0004]現在國外解決該類問題的方式是在管壁上360度堆焊一層耐腐蝕的材料，然后再焊接成水冷壁，通常的堆焊金屬是INC0622或INC0625，該類合金由于含有22%的Cr，10?15%的Mo，其余的大部分合金都是Ni，所以該材料有非常好的抗腐蝕性能。但是這種堆焊方式的外觀成型不夠美觀，堆焊焊縫不均勻，稀釋率一般只能控制在10%左右，熔敷率大，焊接質量低，使堆焊層的冶金性能大打折扣。同時，由于材料價格非常昂貴，而傳統的360度堆焊方式有焊縫重疊比例大，造成了大量的材料浪費。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法，采用脈沖熔化極惰性氣體保護焊焊接電源；管材豎向放置，焊槍指向斜上方并與豎直方向的夾角呈75?80度，焊槍噴出的電弧吹向熔池；焊槍橫向往復擺動，擺動頻率為500?900次/分鐘，擺動寬度為5-9mm ;焊接電流為120?180A，焊接電壓為22?25V，送絲速度在6_8米/分鐘，焊絲干伸長度控制在10-15mm ;焊槍向下移動的速度為600?1200毫米/分鐘。
[0007]作為上述技術方案的改進，所述焊槍與豎直方向的夾角優選為79度。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述擺動頻率優選為700次/分鐘。
[0009]進一步，擺動寬度優選為8mm。
[0010]進一步，焊槍向下移動的速度優選為900毫米/分鐘。
[0011]本發明的有益效果是:通過豎向放置管材，利用焊接熔池液態金屬的重力來克服液態金屬的表面張力，使焊接熔池能夠在鐵基金屬上鋪開，形成較薄的焊縫，節約了昂貴的焊絲；焊槍指向斜上方并與豎直方向的夾角呈75?80度，焊槍噴出的電弧吹向熔池，使電弧吹力、液態金屬的重力以及液態金屬的表面張力達到一個動態平衡，可獲得連續穩定的熔池，從而形成一個外觀平滑連續的焊縫，電弧始終吹向熔池而沒有直接吹向管壁，即焊接始終處在熔化的熔池上，這樣得到的電弧非常穩定，可以獲得熔深淺、稀釋率低、焊縫美觀的堆焊結構；采用焊槍橫向往復擺動，可以加寬焊縫的寬度，同時起到快速攪拌熔池，使熔池中的渣和氣體在擺動過程中迅速溢出，得到一個質量穩定連續的焊縫熔池，通過快速擺動，可分散熱量，減少熔池向下流動的趨勢，通過快速擺動還可提高焊縫兩側的熔合性，從而減少焊縫缺陷。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0013]圖1是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1，一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法，采用脈沖熔化極惰性氣體保護焊焊接電源；管材I豎向放置，焊槍2指向斜上方并與豎直方向的夾角呈75?80度，焊槍2噴出的電弧3吹向熔池4 ;焊槍2橫向往復擺動，擺動頻率為500?900次/分鐘，擺動寬度為5-9mm ;焊接電流為120?180A，焊接電壓為22?25V，送絲速度在6_8米/分鐘，焊絲干伸長度控制在10-15mm ;焊槍2向下移動的速度為600?1200毫米/分鐘。焊接氣體采用包括氦氣、氬氣等惰性氣體以及氧氣，二氧化碳等非惰性氣體按照合適的比例進行混合，混合比例對于不同的焊接形式，焊接金屬，焊接材料都會有所不同；由于鎳基金屬在通常狀態下焊接非常困難，鐵水熔點高，表面張力大，非常難以鐵基金屬上焊接，本實施例中將管材I豎向放置，焊槍2指向斜上方并與豎直方向的夾角呈75?80度，焊槍2噴出的電弧3吹向熔池4，采用立向下堆焊方法，利用熔池4中液態金屬的重力來克服液態金屬的表面張力，使熔池4能夠在鐵基金屬上鋪開，形成較薄的焊縫金屬，節約了昂貴的焊絲，通常焊縫熔敷金屬厚度可以控制在0.4-0.8mm ;由于在立向下焊接過程中，熔化的鐵水的重量會大于鐵水的表面張力，使鐵水向下流動，破壞熔池的連續性，造成較差的焊縫成型，因此將焊槍2指向斜上方并與豎直方向的夾角呈75?80度，焊槍2噴出的電弧3吹向熔池，使電弧3的吹力、熔化鐵水的重量以及鐵水的表面張力達到一個動態平衡，以獲得穩定連續的熔池4，從而形成一個外觀平滑連續的焊縫；電弧3始終吹向熔池4，即焊接始終處在熔化的熔池4上，這樣得到的電弧3非常穩定，可以獲得稀釋率極低，焊縫非常美觀的堆焊結構；電弧3沒有直接吹向管壁，可以得到一個熔深很淺、稀釋率極低的焊縫，稀釋率可以控制在3%?5%左右，甚至可以達到2% ;焊槍2高速往復擺動，可以增加焊縫的寬度，同時起到快速攪拌熔池4，使熔池4中的渣和氣體在擺動過程中迅速溢出，得到一個質量穩定連續的焊縫，通過快速擺動，可以分散熱量，減少熔池向下流動的趨勢，通過快速擺動還可提高焊道兩側的熔合性，從而減少焊縫缺陷。
[0015]在本實施例中，優選的，所述焊槍與豎直方向的夾角優選為79度。
[0016]在本實施例中，優選的，所述擺動頻率優選為700次/分鐘。
[0017]在本實施例中，優選的，擺動寬度優選為8mm。
[0018]在本實施例中，優選的，焊槍向下移動的速度優選為900毫米/分鐘。
[0019]以上所述，只是本發明的較佳實施方式而已，但本發明并不限于上述實施例，只要其以任何相同或相似手段達到本發明的技術效果，都應落入本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法，其特征在于:采用脈沖熔化極惰性氣體保護焊焊接電源；管材豎向放置，焊槍指向斜上方并與豎直方向的夾角呈75?80度，焊槍噴出的電弧吹向熔池；焊槍橫向往復擺動，擺動頻率為500?900次/分鐘，擺動寬度為5-9mm ;焊接電流為120?180A，焊接電壓為22?25V，送絲速度在6_8米/分鐘，焊絲干伸長度控制在10-15mm ;焊槍向下移動的速度為600?1200毫米/分鐘。2.根據權利要求1所述的一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法，其特征在于:所述焊槍與豎直方向的夾角優選為79度。3.根據權利要求1所述的一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法，其特征在于:所述擺動頻率優選為700次/分鐘。4.根據權利要求1所述的一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法，其特征在于:擺動寬度優選為8mm。5.根據權利要求1所述的一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法，其特征在于:焊槍向下移動的速度優選為900毫米/分鐘。
【專利摘要】本發明公開了一種焊縫美觀、稀釋率低的立向下堆焊方法，采用脈沖熔化極惰性氣體保護焊焊接電源；管材豎向放置，焊槍指向斜上方并與豎直方向的夾角呈75～80度，焊槍噴出的電弧吹向熔池；焊槍橫向往復擺動，擺動頻率為500～900次/分鐘，擺動寬度為5-9mm；焊接電流為120～180A，焊接電壓為22～25V，送絲速度在6-8米/分鐘,焊絲干伸長度控制在10-15mm；焊槍向下移動的速度為600～1200毫米/分鐘。本發明的立向下堆焊方法可使焊縫連續平滑、薄而美觀，熔深淺、稀釋率低，節約焊絲，降低成本。
【IPC分類】B23K9/173, B23K9/04
【公開號】CN104999165
【申請號】CN201510532093
【發明人】李海生
【申請人】江門市博盈焊接工程有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年8月25日