專利名稱：一種等離子氣體保護焊接鈦板工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種等離子氣體保護焊接鈦板工藝。
技術背景
鈦及鈦合金作為重要的結構材料和耐蝕材料，在航空、航天、艦船、兵器、化工、石化、冶金、電力、建筑、醫藥、海洋工程等領域有著廣泛的應用。但是由于鈦及鈦合金的化學活性大，焊接時，極易與氮、氫、氧等發生反應，造成焊縫的脆化；同時，焊材表面的油污、水分等污垢容易造成焊縫的氣孔缺陷。目前鈦及鈦合金主要焊接方法是鎢極氬弧焊、熔化極惰性氣體保護焊等，上述焊接方式雖然得到廣泛應用，但是存在焊接速度慢，焊縫較寬，穿透力較差等缺點，一般適合3mm厚以下物件的焊接。隨著等離子焊接技術的成熟，等離子焊憑借焊接速度快，等離子束穿透力強，焊縫美觀，焊縫質量好，成本低等優勢，已廣泛應用。 目前國內沒有等離子氣體保護焊應用在鈦板焊接方面的應用，也沒有對于鈦板等離子焊接工藝參數的研究和各種規格鈦板的等離子焊接工藝的探討和研究，應用等離子氣體保護焊接鈦板的主要難題是存在焊接過程中焊縫易氧化，等離子難起弧，焊不透，焊縫擊穿，焊縫強度過低等技術難題。
本發明的目的在于克服現有技術的焊接過程中焊縫易氧化，等離子難起弧，焊不透，焊縫擊穿，焊縫強度過低等技術難題，完善各種規格鈦板的等離子氣體保護焊工藝。
本發明的鈦板的等離子氣體保護焊焊接工藝，包括以下步驟(1)焊前清理用3%HF+15%HN03溶液浸洗3-8分鐘，用清水沖洗干凈；再用有機溶劑酒精或丙酮去除鈦板邊部的油污；(2)焊接采用的等離子氣體為流量為1.2 1. 5L/min、純度為99. 999%的氬氣，采用的保護氣體是流量為l(Tl5L/min、純度為99. 99%的氬氣；焊槍至工件的距離為5、mm ；采用直徑Φ 1. 2mm的焊絲，再按照以下焊接工藝參數進行焊接板厚t彡6匪時，送絲速度3 8m/min ；當t > 6mm時，送絲速度根據“坡口間隙b，，和“板厚t，，來確定， 當板厚t ( 2mm時，焊接坡口為I形坡口，鎢極內縮量為0. 8^1. 2mm,焊接速度為 80(Tl000mm/min，焊接電流為45 120A ；送絲速度3 5m/min ；當板厚t =2飛mm時，焊接坡口為I形坡口，鎢極內縮量為1.2 1.8mm，焊接速度為 55(T800mm/min，焊接電流120 200A ；送絲速度3 5m/min ；當板厚t =6 IOmm時，焊接坡口為I形坡口，鎢極內縮量為1. 8 2. 0mm，焊接速度為 40(T550mm/min，焊接電流180 230A，送絲速度3 5m/min ；當板厚t > IOmm時，焊接坡口為V形坡口，鎢極內縮量為2. (Γ2. 4mm，焊接速度 40(T550mm/min，焊接電流180 230Α，送絲速度為5 8m/min ；有益效果本發明焊接速度快，穿透力強，焊縫美觀，焊縫質量好，成本低，并且焊縫的強度能夠達到母材的70 80%。
具體實施方式
實施例1
規格為1. OmmX 1250mmXC TAl鈦板的對接焊。(1)焊前清理用3%HF+15%HN03溶液浸洗3_8分鐘，用清水沖洗干凈；再用有機溶劑酒精或丙酮去除鈦板邊部的油污；
(2)焊接
采用等離子氣體是流量為1. 2 1. 5L/min純度為99. 999%的氬氣、采用的保護氣體是流量為l(Tl5L/min、純度為99. 99%的氬氣，焊槍至工件的距離為5 8mm ；按照以下焊接工藝參數進行焊接
先將鈦板進行對接，用塞尺測量坡口間隙是否滿足b < 0.2mm;然后對焊槍進行“檢氣”，吹掃出焊槍內的殘余氣體。具體參數如表1所示；
表1
坡口類型離子氣流量保護氣流量鎢極內縮量焊槍高度焊接速度焊接電流I型1. 2L/min12L/min1. Omm5. Omm950mm/min50A
本實施例焊接過程穩定，焊縫細窄均勻，焊縫表面呈銀白色，經測試焊縫的強度能夠達到母材的75%以上。實施例2
與實施例1不同的是規格為2. OmmX IOOOmmXC和3. 0 mmX IOOOmmXC TA2鈦板的
對接焊，先將鈦板進行對接，用塞尺測量坡口間隙是否滿足b < 0. 3mm ；然后對焊槍進行“檢氣”，吹掃出焊槍內的殘余氣體。焊接前先對焊機的參數進行設置，具體參數如表2所示；
表2
坡口類型離子氣流量保護氣流量鎢極內縮量焊槍高度焊接速度焊接電流I型1. 3L/min12L/min1. 2mm6. Omm800mm/min125A
本實施例焊接過程穩定，焊縫細窄均勻，焊縫表面呈銀白色，經測試焊縫的強度能夠達到母材的75%以上。實施例3
與實施例1不同的是規格為6. OmmX IOOOmmXC TA2鈦板的對接焊， 先將鈦板進行對接，用塞尺測量坡口間隙是否滿足b < 0.5mm;然后對焊槍進行“檢氣”，吹掃出焊槍內的殘余氣體。焊絲直徑為Φ 1. 5mm，焊接前對焊機的參數進行設置，具體參數如表3所示；
表3
坡口類型離子氣流量保護氣流量鎢極內縮量焊槍高度焊接速度送絲速度焊接電流I型1.5L/min15L/min1. 8mm7. Omm550mm/min3m/min180A
焊接過程穩定，能夠順利焊透，焊縫細窄均勻，焊縫表面呈銀白色，經測試焊縫的強度能夠達到母材的75%以上。實施例4
規格為IOmmX 1300mmXC TA2鈦板的對接焊，焊接前先對板材進行機械和化學清理。采用V型坡口，坡口斜角r=35 °，將鈦板進行對接，用塞尺測量坡口間隙是否滿足 b < 0.8mm;然后對焊槍進行“檢氣”，吹掃出焊槍內的殘余氣體。
焊絲直徑為Φ 1.5mm，焊接前對焊機的參數進行設置，具體參數如表4所示；
權利要求
1. 一種等離子氣體保護焊接鈦板工藝，其特征在于，包括以下步驟 包括以下步驟(1)焊前清理用3%HF+15%HN03溶液浸洗3-8分鐘，用清水沖洗干凈；再用有機溶劑酒精或丙酮去除鈦板邊部的油污；(2)焊接采用的等離子氣體為流量為1.2 1.5L/min、純度為99.999%的氬氣，采用的保護氣體是流量為10 15L/min、純度為99. 99%的氬氣；焊槍至工件的距離為5 8mm ；采用直徑Φ 1. 2mm的焊絲，再按照以下焊接工藝參數進行焊接當板厚t彡6謹時，送絲速度為3 8m/min ； 當板厚t > 6mm時，送絲速度根據“坡口間隙b”和“板厚t”來確定； 當板厚t彡2mm時，焊接坡口為I形坡口，鎢極內縮量為0. 8 1. 2mm,焊接速度為 800 1000mm/min，焊接電流為45 120A ；送絲速度3 5m/min ；當板厚t =2 6mm時，焊接坡口為I形坡口，鎢極內縮量為1. 2 1. 8mm，焊接速度為 550 800mm/min，焊接電流120 200A ；送絲速度3 5m/min ；當板厚t =6 IOmm時，焊接坡口為I形坡口，鎢極內縮量為1. 8 2. Omm，焊接速度為 400 550mm/min，焊接電流180 230A，送絲速度3 5m/min ；當板厚t > IOmm時，焊接坡口為V形坡口，鎢極內縮量為2. O 2. 4mm,焊接速度400 550mm/min，焊接電流180 230A，送絲速度為5 8m/min。
全文摘要
一種等離子氣體保護焊接鈦板工藝。包括(1)焊前清理用3%HF+15%HNO3溶液浸洗3-8分鐘，用清水沖洗干凈；再用有機溶劑酒精或丙酮去除鈦板邊部的油污；(2)焊接:采用的等離子氣體為流量為1.2～1.5L/min、純度為99.999%的氬氣，采用的保護氣體是流量為10～15L/min、純度為99.99%的氬氣；焊槍至工件的距離為5～8mm；采用直徑ф1.2mm的焊絲，再按照焊接工藝參數進行焊接。本發明焊接速度快，穿透力強，焊縫美觀，焊縫質量好，成本低，并且焊縫的強度能夠達到母材的70～80%。
文檔編號B23K103/14GK102489852SQ20111036122
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者劉正喬, 向午淵, 江彪, 胡武印, 袁映軍, 覃靜麗, 鄭新剛, 陳曉勤, 韓志強 申請人:湖南湘投金天鈦金屬有限公司