專利名稱：一種控制鋁合金管路焊接背部反透的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋁合金焊接方法，更具體地涉及一種控制鋁合金管路焊接背部反透的方法，亦可應(yīng)用于其它類似焊接相關(guān)領(lǐng)域中。
背景技術(shù)：
鋁合金焊接結(jié)構(gòu)具有重量輕、耐腐蝕性好、便于加工等優(yōu)良綜合性能，廣泛應(yīng)用于航天航空、國(guó)防軍工等領(lǐng)域的產(chǎn)品中。隨著型號(hào)產(chǎn)品的不斷發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的要求日趨嚴(yán)格，尤其是產(chǎn)品內(nèi)部油、氣管路，不但要考慮其工作壓力，還要控制焊縫背部反透，保證管內(nèi)油、氣流量滿足設(shè)計(jì)要求，因此對(duì)鋁合金管路的焊接工藝也提出了越來(lái)越高的要求。鋁合金具有熔點(diǎn)低、高溫強(qiáng)度小的特點(diǎn)，因此在焊接過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)焊縫背部反透較大的缺陷，尤其在焊接壁厚較小的鋁合金管路時(shí)更為明顯。在實(shí)際生產(chǎn)中常采用內(nèi)部施加剛性芯軸的方法來(lái)避免這種缺陷，但采用這種方法一方面會(huì)受到管路復(fù)雜程度的限制，連續(xù)彎管的對(duì)接難以采用剛性芯軸；另一方面焊接不同直徑的管路需要不同直徑的剛性芯軸配套，增加了生產(chǎn)成本。因此采用剛性芯軸的方法即無(wú)法完全滿足當(dāng)今復(fù)雜鋁合金管路的焊接要求，又會(huì)增加生產(chǎn)成本，不能保證管路焊接質(zhì)量。隨著鋁合金產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀日趨復(fù)雜化，產(chǎn)品內(nèi)部管路的形狀也越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)管路內(nèi)部流量的控制也越來(lái)越嚴(yán)格，鋁合金管路氬弧焊時(shí)焊縫背部成形不良、反透量過(guò)大，難以滿足通球試驗(yàn)要求等。采用剛性芯軸的方法不能完全控制背部反透，保證管路焊接質(zhì)量，限制了鋁合金復(fù)雜管路結(jié)構(gòu)產(chǎn)品焊接生產(chǎn)上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提出一種控制鋁合金管路氬弧焊環(huán)焊縫內(nèi)部反透，不受管路復(fù)雜程度的限制，可有效控制鋁合金管路焊縫背部反透，并有利于焊縫成形的方法。本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案如下:—種控制鋁合金管路焊接背部反透的方法，工作原理:通過(guò)在管路焊接時(shí)向管路內(nèi)部充一定壓力的惰性氣體的方法，向液態(tài)熔池施加一個(gè)向上的力，使這個(gè)力與液態(tài)熔池受到的自身重力、電弧吹力以及熔池表面張力相互平衡。焊接過(guò)程中通過(guò)控壓裝置對(duì)充氣流量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)以保證管路內(nèi)部氣壓動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，為焊接提供一個(gè)壓力相對(duì)穩(wěn)定的工作環(huán)境。本發(fā)明中所稱的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)，是指管路內(nèi)部氣體壓力動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，管路內(nèi)部氣壓大于外部氣壓600Pa±5%，即管路內(nèi)外壓差保持在600Pa±5%內(nèi)。壓力上下波動(dòng)不超過(guò)內(nèi)部氣壓的土 5%時(shí)，可有效控制管路內(nèi)部反透。整個(gè)管路焊接過(guò)程包括兩個(gè)階段:點(diǎn)固充氣階段和焊接調(diào)壓階段。其中:(I)點(diǎn)固充氣階段，是將待焊接管路對(duì)接裝配好后點(diǎn)固，然后封堵管路兩端，向管路內(nèi)充惰性氣體，使管路內(nèi)部空氣從待焊接縫處的間隙排出，替換管路內(nèi)原有空氣，使管路內(nèi)部充滿惰性氣體，并在管路內(nèi)部形成一個(gè)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的惰性氣體壓力相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境；管路點(diǎn)固后的初始充氣流量可根據(jù)不同的管路直徑按下式進(jìn)行調(diào)節(jié)，充氣時(shí)間可根據(jù)管路粗
細(xì)、長(zhǎng)短以及具體環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，
權(quán)利要求
1.一種控制鋁合金管路焊接背部反透的方法，包括兩個(gè)階段:點(diǎn)固充氣階段和焊接調(diào)壓階段，具體為: (1)點(diǎn)固充氣階段，將待焊接管路對(duì)接裝配好后點(diǎn)固，然后封堵管路兩端，向管路內(nèi)充惰性氣體，使管路內(nèi)部充滿惰性氣體，并在管路內(nèi)部形成一個(gè)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的惰性氣體環(huán)境； (2)焊接調(diào)壓階段，當(dāng)管路內(nèi)部充滿惰性氣體并形成一個(gè)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的惰性氣體環(huán)境后開(kāi)始焊接，焊接過(guò)程中，用控壓裝置對(duì)充氣流量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，使管路內(nèi)部氣壓保持準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制鋁合金管路焊接背部反透的方法，其特征在于，在所述點(diǎn)固充氣階段，管路點(diǎn)固后的初始充氣流量可根據(jù)不同的管路直徑按下式進(jìn)行調(diào)節(jié):
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制鋁合金管路焊接背部反透的方法，其特征在于，在所述的焊接調(diào)壓階段，焊接過(guò)程中，充氣流量可通過(guò)按下式進(jìn)行調(diào)整:
全文摘要
本發(fā)明提出了一種控制鋁合金管路焊接背部反透的方法，采用可調(diào)控壓裝置向待焊管路內(nèi)連續(xù)充惰性氣體，保證充氣流量與未焊接頭的放氣流量相互協(xié)調(diào)，使管路內(nèi)部壓力達(dá)到一個(gè)宏觀準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接熔池施加一個(gè)穩(wěn)定向外的力，阻止熔池背部下榻變形，從而有效的控制焊縫背部反透量。該方法不受管路形狀的復(fù)雜程度限制，同時(shí)內(nèi)部惰性氣體還可起到保護(hù)氣的作用，有利于焊縫成形保證焊接質(zhì)量，可實(shí)現(xiàn)壁厚為1.0mm～3.0mm、外徑為22mm～40mm的薄壁復(fù)雜多彎管路焊接。
文檔編號(hào)B23K9/16GK103182590SQ20121037652
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者步賢政, 汪永陽(yáng), 李宏偉, 劉洋, 王志敏, 姚為 申請(qǐng)人:北京航星機(jī)器制造公司