专利名称：板料焊接方法
技术领域：
本发明涉及焊接技术，尤其是涉及一种板料焊接方法。
背景技术：
板料包括平面板料或曲面板料，而平面板料包括平面板材和平面型材，曲面板料又包括曲面板材和曲面型材。在工程应用中，需要将多个平面板料或曲面板料焊接成大尺寸的板料，大尺寸的板料用于列车、船舶或航空器的外蒙皮材料。现有技术中，大尺寸的板料焊接方法为，将多个板料对接装配，形成对接坡口，采用一把焊枪一根焊丝焊接(单枪单丝焊)，或者是采用一把焊枪两根焊丝(单枪双丝焊)。现有技术焊接大尺寸型材时，单枪单丝焊接效率低，并且依次沿着每个对接坡口焊接，焊接后大尺寸板料变形较大，调修工作量大。单枪双丝焊接虽然速度快，但是单枪一次只能焊接一道焊缝，因而焊接效率低，并且焊接后大尺寸板料变形也较大，调修工作量大。可以看出，现有技术的板料焊接方法，无论是单枪单丝焊还是单枪双丝焊，由于焊缝很长，焊接时板料之间产生的应力不能有效地平衡，会产生局部变形，由于变形的累积， 越往两侧的焊缝变形越大，严重影响焊接后的板料平面度或轮廓度，调修工作量较大，生产效率低。并且，由于采用单枪单丝焊或单枪双丝焊均是每条焊缝依次焊接，焊接效率较低。
发明内容
本发明提供一种板料焊接方法，用以解决现有技术中的缺陷，能够减小板料焊接后的变形量，减小调修工作量，提高生产效率。本发明提供了一种板料焊接方法，包括在支撑工装上装配板料，将至少三个板料对接，形成至少两条对接坡口 ；点固焊对接坡口，将板料固定；压卡，使用夹具将板料压卡在支撑工装上；调整焊枪的焊接工艺参数；板料焊接，两个焊枪从中间的对接坡口向两侧的对接坡口同方向对称焊接。本发明提供的板料焊接方法，与现有技术相比，本发明采用两个焊枪从中间的对接坡口向两侧的对接坡口同方向对称焊接。可以有效地平衡焊接时板料产生的应力，并且能够迅速的散发热量，因而使得焊接后的板料变形更均勻，能够减小大尺寸的板料焊接时产生的变形，减少焊后调修工作量，提高生产效率。
图1为本发明第一实施例提供的板料焊接方法的流程示意图；图2为本发明第二实施例提供的板料焊接方法的板料反面焊接的主视图3为图2的俯视图；图4为本发明第二实施例提供的板料焊接方法的板料正面焊接的主视图；图5为图4的俯视图；图6为本发明第三实施例提供的板料焊接方法的实施示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参照图1，图1为本发明第一实施例提供的板料焊接方法的流程示意图。在本发明的第一实施例中，板料焊接方法包括步骤10，在支撑工装上装配板料，将至少三个板料对接，形成至少两条对接坡口。 具体地，对接坡口的截面为U型、V型、HV型、Y型、HY型或I型，对接坡口的对接处留有0 4. Omm的间隙。步骤20，点固焊对接坡口，将板料固定；具体地，点固焊对接坡口的点固焊长度为 50 200mm，点固焊间距为500 1000mm。点固焊长度由两侧的对接坡口向中间的对接坡口依次增大，由于中间对接坡口焊接的变形量小于两侧对接坡口的变形量，因而将两侧对接坡口的点固焊长度设置为小于中间对接坡口的点固焊长度，可以减小两侧对接坡口焊缝的变形。步骤30，压卡，使用夹具将板料压卡在支撑工装上。具体地，可以使用带压紧臂的夹具，通过压紧臂压卡在外侧的板料，将板料压紧在支撑工装上。步骤40，调整焊枪的焊接工艺参数；具体地，采用双丝焊枪，调整焊枪的焊接工艺参数包括调整双丝焊枪的前丝焊接电弧，使得所述前丝焊接电弧短而硬，具有穿透力；调整双丝焊枪的后丝焊接电弧，使得所述后丝电弧长而柔，具有发散性，且所述双丝焊枪的前丝功率比后丝功率高6 20% ；调整双丝焊枪角度、使双丝焊枪的前丝与板料垂直、后丝与板料成15 25度角。通过调整双丝焊枪的工艺参数，保证了双丝焊枪的焊接电弧互不干扰，从而有效的保证双丝焊枪的焊接质量。步骤50，板料焊接，两个焊枪从中间的对接坡口向两侧的对接坡口同方向对称焊接。在上述实施例提供的板料焊接方法可以焊接平面型材或板材，也可以焊接曲面型材或板材。下面结合附图2-5，具体说明本实施例提供的板料焊接方法的具体焊接及压卡过程。图2为本发明第二实施例提供的板料焊接方法的板料反面焊接的主视图；图3为图2 的俯视图；图4为本发明第二实施例提供的板料焊接方法的板料正面焊接的主视图；图5 为图4的俯视图。在本实施例中，步骤10，在支撑工装上装配板料，将六个平面型材对接，形成五条对接坡口。具体地，支撑工装包括安装在水平基准面21上的五个支撑台22、放置在支撑台 22的支撑面上的垫块23，六个平面型材以竖直定位面24为定位基准，装配成待焊工件27， 通过螺丝顶紧装置25将待焊工件27相对于竖直定位面24的另一端顶紧，固定待焊工件 2 。待焊工件27的反面形成的五条对接坡口，分别为中间的第一对接坡口 31、两侧的第二对接坡口 32、第三对接坡口 33、第四对接坡口 32s和第五对接坡口 33s，第二对接坡口 32和第四对接坡口 32s对称、第三对接坡口 33与第五对接坡口 33s对称。支撑台22的支撑面为长方形，支撑台22的支撑面的长度方向与对接坡口的长度方向相同，每个对接坡口的截面为V型，对接坡口的对接处留有0. 5mm的间隙，便于焊接时焊料充分与相接的平面型材熔合，提高焊接强度。步骤20，点固 焊对接坡口，将板料固定；具体地，点固焊对接坡口的点固焊长度为 70mm，点固焊间距为800mm。点固焊对接坡口能够很好地将待焊工件27固定，提高后续焊接的精度。步骤30，压卡，使用夹具将板料压卡在支撑工装上。具体地，本实施例中的夹具具有两组压紧臂26，每组压紧臂26的数量为七个，两组压紧臂26分别位于待焊工件27的两侧，压紧臂26的数量可以根据待焊工件27的长度确定，选择合适数量的压紧臂26，保证压紧效果。步骤40，调整焊枪的焊接工艺参数；具体地，采用双丝焊枪，调整焊枪的焊接工艺参数包括调整双丝焊枪的前丝焊接电弧，使得所述前丝焊接电弧短而硬，具有穿透力；调整双丝焊枪的后丝焊接电弧，使得所述后丝电弧长而柔，具有发散性，且所述双丝焊枪的前丝功率比后丝功率高6 20% ；调整双丝焊枪角度、使双丝焊枪的前丝与板料垂直、后丝与板料成15 25度角。通过调整双丝焊枪的工艺参数，保证了双丝焊枪的焊接电弧互不干扰，从而有效的保证双丝焊枪的焊接质量。步骤50，板料焊接，两个焊枪从中间的对接坡口向两侧的对接坡口同方向对称焊接。具体地，本实施例中，对接坡口的数量为奇数(五个)，板料焊接包括如下步骤如图2和图3所示，待焊工件27反面焊接，采用一个双丝焊枪先焊接中间的第一对接坡口 31焊接，然后采用两个双丝焊枪依次对称焊接两侧第二对接坡口 32和第四对接坡口 32s，第三对接坡口 33和第五对接坡口 33s。每道对接坡口完成焊接后，使待焊工件27冷却至室温，继续下一道对接坡口的焊接。如图4和图5所示，待焊工件27正面焊接；待焊工件27反面焊接完成后，冷却至室温，松开压紧臂26，将待焊工件27翻转后放置于支撑台22上，在支撑台上预留反变形量， 反变形量从中间第一对接坡口 31’向两侧第二对接坡32’和第四对接坡口 32s’、第三对接坡口 33’和第五对接坡口 33s’依次减小。具体地，在支撑台22与垫块23之间放置不同厚度的垫片，为待焊工件27预留反变形量，预留反变形量的大小可以根据工艺试验条件、焊接条件、待焊工件等因素确定，例如，从中间到两侧的对接坡口处的垫片的厚度可以设定为 4mm、2mm禾Π 1mm，进而预留反变形量为4mm、2mm禾Π 1mm。
待焊工件27正面焊接逐渐向外侧焊接，两侧待焊工件27逐渐向上翘起，用压紧臂 26将待焊工件27压卡至支撑台22上，控制外侧焊缝的变形。本实施例提供的板料焊接方法，采用两个焊枪从中间的对接坡口向两侧的对接坡口同方向对称焊接。可以有效地平衡焊接时板料产生的应力，并且能够迅速的散发热量，因而使得焊接后的板料变形更均勻，能够减小大尺寸的板料焊接时产生的变形，减少焊后调
修工作量，提高生产效率。并且，本实施例采用双丝焊枪进行板料焊接，通过调整双丝焊枪的焊接工艺参数， 提高了双丝焊枪的工艺参数匹配性，提高了焊接效率。参考图6，图6为本发明第三实施例提供的板料焊接方法的实施示意图。本实施例提供的板料焊接方法与上述第一实施例提供的板料焊接方法基本相同， 区别点如下所述本实施例中，采用七个平面板材对接，形成六条对接坡口，对接坡口分别为第一对接坡口 31、第二对接坡口 32、第三对接坡口 33、第四对接坡口 31s、第五对接坡口 3 和第六对接坡口 33s，第一对接坡口 31与第四对接坡口 31s对称，第二对接坡口 32与第五对接坡口 3 对称，第三对接坡口 33和第六对接坡口 33s对称。待焊工件27反面焊接，直接采用两个双丝焊枪依次对称焊接，顺序是，第一对接坡口 31和第四对接坡口 31s，然后焊接第二对接坡口 32和第五对接坡口 32s，最后第三对接坡口 33和第六对接坡口 33s。本实施例提供的板料焊接方法实现七个平面板料的焊接，也具有第一实施例提供的板料焊接方法的技术效果，在此不再赘述。需要说明的是，在上述实施例中，当板料的厚度比较小时，可以只焊接板料的一个面，也就是只实施板料正面焊接或反面焊接，可以减少焊接工序，提高焊接效率。另外需要说明的是，本发明提供的板料焊接方法，可以对平面板材、曲面板材、平面型材和曲面型材焊接，可以根据板料的实际尺寸，采用三个或三个以上的板料对接，对板料对接形成的对接坡口，采取两个焊枪对称焊接，可以有效地平衡焊接时板料产生的应力， 并且能够迅速的散发热量，因而使得焊接后的板料变形更均勻，能够减小大尺寸的板料焊接时产生的变形，减少焊后调修工作量，提高生产效率。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种板料焊接方法，其特征在于，包括在支撑工装上装配板料，将至少三个板料对接，形成至少两条对接坡口 ； 点固焊对接坡口，将板料固定； 压卡，使用夹具将板料压卡在支撑工装上； 调整焊枪的焊接工艺参数；板料焊接，两个焊枪从中间的对接坡口向两侧的对接坡口同方向对称焊接。
2.根据权利要求1所述的板料焊接方法，所述焊枪为双丝焊枪； 所述调整焊枪的焊接工艺参数包括调整所述双丝焊枪的前丝焊接电弧；调整所述双丝焊枪的后丝焊接电弧，所述双丝焊枪的前丝功率比后丝功率高6 20% ；调整双丝焊枪角度、使双丝焊枪的前丝与板料垂直、后丝与板料成15 25度角。
3.根据权利要求1或2所述的板料焊接方法，其特征在于，所述对接坡口的数量为奇数，所述板料焊接包括板料反面焊接，采用一个双丝焊枪先焊接中间焊缝，然后采用两个双丝焊枪依次对称焊接两侧焊缝；每道对接坡口完成焊接后，使板料冷却至室温，继续下一道对接坡口的焊接； 板料正面焊接，所述板料反面焊接完成后，冷却至室温，松开夹具，将板料翻转后放置于支撑工装上，在支撑工装上预留反变形量，反变形量从中间对接坡口向两侧对接坡口依次减小；板料正面焊接逐渐向外侧焊接，用夹具将板料压卡至支撑工装上，控制板料外侧焊缝的变形。
4.根据权利要求1或2所述的板料焊接方法，其特征在于，所述对接坡口的数量为偶数，所述板料焊接包括板料反面焊接，采用两个双丝焊枪依次对称焊接两侧焊缝； 每道对接坡口完成焊接后，使板料冷却至室温，继续下一道对接坡口的焊接； 板料正面焊接，所述板料反面焊接完成后，冷却至室温，松开夹具，将板料翻转后放置于支撑工装上，在支撑工装上预留反变形量，反变形量从中间对接坡口向两侧对接坡口依次减小；板料正装焊接逐渐向外侧焊接，两侧板料逐渐向上翘起，用夹具将板料压卡至支撑工装上，控制板料外侧焊缝的变形。
5.根据权利要求1或2所述的板料焊接方法，其特征在于，每一条对接坡口的焊接顺序都是从对接坡口的一端向另一端焊接。
6.根据权利要求3所述的板料焊接方法，其特征在于，所述板料为六个平面型材，所述对接坡口的数量为五条。
7.根据权利要求1或2所述的板料焊接方法，其特征在于，所述点固焊对接坡口的点固焊长度为50 200mm，点固焊间距为500 1000mm。
8.根据权利要求7所述的板料焊接方法，其特征在于，所述点固焊长度由两侧的对接坡口向中间的对接坡口依次增长。
9.根据权利要求1或2所述的板料焊接方法，其特征在于，所述对接坡口的截面为U 型、V型、HV型、Y型、HY型或I型，所述对接坡口的对接处留有0 4. Omm的间隙。
全文摘要
本发明公开了一种板料焊接方法，包括在支撑工装上装配板料，将至少三个板料对接，形成至少两条对接坡口；点固焊对接坡口，将板料固定；压卡，使用夹具将板料压卡支撑工装上；调整焊枪的焊接工艺参数；板料焊接，两个焊枪从中间的对接坡口向两侧的对接坡口同方向对称焊接。本发明同时采用两个焊枪从中间的对接坡口向两侧的对接坡口同方向对称焊接。可以有效地平衡焊接时板料产生的应力，并且能够迅速的散发热量，因而使得焊接后的板料变形更均匀，能够减小大尺寸的板料焊接时产生的变形，减少焊后调修工作量，提高生产效率。
文档编号B23K33/00GK102350563SQ20111028407
公开日2012年2月15日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者刘春宁, 唐衡郴, 尹德猛, 王陆钊, 胡文浩 申请人:唐山轨道客车有限责任公司