本發(fā)明涉及焊接領(lǐng)域，具體涉及一種裝甲鋼板單道單層脈沖焊接方法。

背景技術(shù)：

在裝甲鋼板的生產(chǎn)中，由于板材形狀、尺寸、角度不同，以及裝配要求等因素的限制，使焊接成為最常用的連接方式。但裝甲鋼板的焊接性能較差，其因受冷裂紋、焊接脆化、軟化等缺陷制約而難以被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)焊接工藝在焊接裝甲鋼板時(shí)具有如下缺點(diǎn)：工序多、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大；一次焊接合格率低，返工量大，使產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性差；而且焊接變形較大，影響產(chǎn)品的最終質(zhì)量。因此，本領(lǐng)域需要一個(gè)操作簡(jiǎn)單、高質(zhì)量的焊接方法完成裝甲鋼板的焊接。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中裝甲鋼板焊接工藝的不足，本發(fā)明提供一種操作簡(jiǎn)單、變形小、焊縫成型好、力學(xué)性能好的裝甲鋼板單道單層脈沖焊接方法。具體方案如下：

所述裝甲鋼板單道單層脈沖焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、焊前準(zhǔn)備

焊材清理、整理焊接設(shè)備、設(shè)置焊接參數(shù)；焊接電源供電或復(fù)位后，進(jìn)行系統(tǒng)初始化，判斷絲路、氣路和水路是否正常；

S2、引弧

焊槍開(kāi)關(guān)按下后，接通保護(hù)氣體；在接觸引弧的過(guò)程中，判斷焊接電流的有無(wú)；當(dāng)電流達(dá)到一定值時(shí)，給定引弧電流波形；

S3、焊接

引燃電弧后，進(jìn)入正常焊接控制程序，周期性地發(fā)送正常脈沖電流波形，控制并顯示焊接電流和焊接電壓；若出現(xiàn)短路或斷路情況，則進(jìn)入各自的處理程序，重新引弧，恢復(fù)到正常焊接狀態(tài)；

S4、收弧

當(dāng)焊槍開(kāi)關(guān)松開(kāi)時(shí)，停止送絲，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的回?zé)?，發(fā)送收弧脈沖，使焊絲端部形狀便于下次引弧。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，峰值電流(Ip)的期間(Tp)和基值電流(Ib)的期間(Tb)相加為一個(gè)重復(fù)焊接的脈沖周期(Tpb)，脈沖周期的波形即為S3中的正常脈沖電流波形及與脈沖電流對(duì)應(yīng)的正常脈沖電壓波形。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，S3中的焊接電流為200A～240A，S3中的焊接電壓為21V～25V。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，焊接速度為24cm/min～30cm/min,焊絲干伸長(zhǎng)為12mm～15mm。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，保護(hù)氣體流量為20L/min～25L/min。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下有益效果：

1、裝配過(guò)程：不需改變零件焊接坡口形式和角度，不需改變焊接材料，節(jié)約了成本。

2、焊接過(guò)程：通過(guò)電流脈沖作用，可以精確控制熱輸入，平均線能量，從而減小變形。同時(shí)脈沖作用可以充分?jǐn)嚢枞鄢?，使焊接過(guò)程更穩(wěn)定，焊縫成型更好。

3、焊接質(zhì)量：采用本焊接方法的對(duì)接焊縫X射線探傷達(dá)到GB/T19418的Ⅰ級(jí)，接頭力學(xué)性能滿足要求。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1為本發(fā)明提供的裝甲鋼板單道單層脈沖焊接方法的工藝流程圖；

圖2為焊縫成型圖一；

圖3為焊縫成型圖二；

圖4為焊縫的微觀組織圖；

圖5為焊縫的熱影響區(qū)形態(tài)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

請(qǐng)參閱圖1～圖5，本發(fā)明提供一種裝甲鋼板單道單層脈沖焊接方法，本方法簡(jiǎn)單實(shí)用，能提高裝甲鋼板的焊接質(zhì)量。本發(fā)明的單道單層脈沖焊接方法可作為一個(gè)新型方法在裝甲板材上得到應(yīng)用和推廣。

本發(fā)明中通過(guò)脈沖焊接，將峰值電流(Ip)的期間(Tp)和基值電流(Ib)的期間(Tb)作為1個(gè)脈沖周期(Tpb)來(lái)重復(fù)焊接，峰值期間Tp中通過(guò)振幅(Ws)及振動(dòng)周期(Ts)使峰值電流(Ip)進(jìn)行振動(dòng)從而在焊絲的前端形成期望尺寸的熔滴，基值期間(Tb)中通過(guò)短路過(guò)渡使該形成的熔滴向熔融池平滑地過(guò)渡，從而得到理想穩(wěn)定的熔池過(guò)渡區(qū)間。

單位時(shí)間內(nèi)單層單道脈沖焊接的熔敷金屬重量高于普通MAG焊，即單層單道脈沖焊接熔敷效率大于普通MAG焊。焊接過(guò)程中，電弧能量一方面用于熔化母材和焊材；另一方面通過(guò)熱傳導(dǎo)傳遞到母材。在電弧能量不變的情況下，當(dāng)材料熔敷效率提高時(shí)，傳遞到母材的能量相應(yīng)減少，因此單層單道脈沖焊接熱輸入對(duì)母材熱影響區(qū)的作用是減弱的。

請(qǐng)參閱圖2、圖3與圖5，在裝甲鋼板焊接時(shí)，通過(guò)單層單道脈沖焊接方法，能夠保證一次性熔透并實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型的效果，不僅可以有效地減少焊接飛濺，而且能夠控制焊接熱輸入，使焊接熱影響區(qū)間變小，抗沖擊性能明顯提高。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用焊接電流為200A～240A，焊接電壓為21V～25V，焊接速度為24cm/min～30cm/min,焊絲干伸長(zhǎng)為12mm～15mm，氣體保護(hù)流量為20L/min～25L/min。

本發(fā)明提供的裝甲鋼板單道單層脈沖焊接方法，包括以下幾個(gè)階段：

(1)、焊前準(zhǔn)備

主要進(jìn)行焊材清理、焊接設(shè)備整理、焊接參數(shù)設(shè)置等。焊接電源供電或復(fù)位后，進(jìn)行系統(tǒng)初始化，判斷絲路、氣路和水路是否正常。

(2)、引弧

焊槍開(kāi)關(guān)按下后，接通保護(hù)氣體。在接觸引弧過(guò)程中，判斷焊接電流的有無(wú)。當(dāng)電流達(dá)到一定值時(shí)，給定引弧電流波形。

(3)、焊接

引燃電弧后，進(jìn)入正常焊接控制程序，發(fā)送正常脈沖電流波形，控制并顯示焊接電流和焊接電壓。若出現(xiàn)短路或斷路情況，則進(jìn)入各自的處理程序，重新引弧，恢復(fù)到正常焊接狀態(tài)。

(4)、收弧

當(dāng)焊槍開(kāi)關(guān)松開(kāi)，停止送絲，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的回?zé)?，發(fā)送收弧脈沖，使焊絲端部形狀便于下次引弧。

裝甲鋼板焊接采用單層單道脈沖焊接時(shí)，有規(guī)律地作周期性變化的脈沖電流、脈沖電壓，使作用在熔池上呈脈沖狀態(tài)。在單道單層脈沖焊接熔池在這種脈沖載荷作用下，熔池可形成規(guī)律的振蕩，液態(tài)金屬得到充分?jǐn)嚢瑁旌细泳鶆?。振蕩狀態(tài)的液體金屬被排擠到容易出現(xiàn)咬邊的焊趾部位，從而有效避免由于焊速提高而造成的咬邊、流淌和焊瘤等缺陷，改善了焊縫成形。

請(qǐng)參閱圖4和圖5，采用脈沖電流進(jìn)行焊接時(shí)，由于其加熱方式不同于普通電弧焊，周期性的脈沖電流可以對(duì)熔池金屬產(chǎn)生震蕩作用，細(xì)化晶粒，改善焊縫性能。焊接電流周期性的變化，使作用在熔池的電磁力也作周期性變化，形成有規(guī)律的震蕩，增強(qiáng)了熔池的攪拌，使熔池邊緣的液態(tài)金屬溫度升高，熔池中的溫度場(chǎng)變得相對(duì)均衡，從而減小其表面張力系數(shù)，有利于液態(tài)金屬和母材充分潤(rùn)濕、鋪展。同時(shí)，在周期性變化的電弧力、熔滴沖擊力和表面張力合力作用下的熔池振蕩將對(duì)熔池金屬的結(jié)晶產(chǎn)生作用，在各種力的震蕩作用下，有利于焊縫晶粒細(xì)化，同時(shí)提高質(zhì)量。

將焊接電流由直流變?yōu)槊}沖，可有效地消除由于熱輸入增大而造成的焊縫質(zhì)量下降問(wèn)題。單道單層脈沖焊與普通焊接相比，脈沖弧焊縫具有明顯細(xì)小的焊縫，況且其中的先析鐵素體組織也會(huì)明顯細(xì)小，同時(shí)發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增大脈沖電流，會(huì)獲得更細(xì)小的晶粒。

本發(fā)明采用在不改變零件的性能情況下，采用單層單道脈沖焊接方法進(jìn)行裝甲鋼板的焊接，不僅提高了焊縫的外觀質(zhì)量，對(duì)焊接變形控制方面也有明顯提高。

脈沖技術(shù)的應(yīng)用可以很好地改善焊接溫度場(chǎng)和電弧力的分布，大幅提高焊接速度，明顯改善焊縫成形，有效地提高電弧的熱效率，在熔敷速度相同時(shí)可有效控制熱輸入。

本發(fā)明采用單道單層脈沖焊接方法進(jìn)行裝甲鋼板的焊接，可以在滿足焊接質(zhì)量要求的前提下提高焊接效率。

本發(fā)明方法新穎、簡(jiǎn)易，能實(shí)現(xiàn)裝甲鋼板的焊接。裝甲鋼板采用單層單道脈沖焊接方法，生產(chǎn)效率高，焊接出的產(chǎn)品成本低，互換性好。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。