专利名称：一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置及其施焊方法
技术领域：
本发明涉及一种钛合金零件氩弧焊焊接工艺，特别是一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置及其施焊方法。
背景技术：
钛合金具有密度小，抗拉强度高，抗腐蚀性能高等优点，并且具有良好的抗低温冲击性能，故在航空工业、航天工业、化学工业、造船工业等方面的应用越来越广泛。在常温下，钛合金是比较稳定的，随着温度的升高，钛合金吸收氧、氮及氢的能力也随之明显上升。所以在钛合金焊接时，采用焊接铝及其合金的气体保护焊的焊枪结构及工艺是不足以保证焊接接头质量的，因为这种焊枪结构所形成的气保护层只能保护好焊接熔池不受空气的有害作用，而对已凝固而尚处于高温状态的焊缝及其附近高温区域则无保护作用，而处于这种状态的钛合金焊缝及其附近区域仍有很强的吸收空气中的氮及氧的能力，势必引起焊缝变脆而使塑性严重下降。对于较大尺寸的零件，因受真空钨极氩弧焊机真空室的限制，无法采用真空钨极氩弧焊机焊接解决钛合金及其他类似金属在高温焊接时易受气体污染的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置及其施焊方法，用于解决钛合金及其他类似金属在高温焊接时，焊缝易吸收空气中的氮、氧而引起焊缝变脆、塑性下降的问题。本发明的技术方案是一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置，包括交直流氩弧焊机，由金属板组成的中空长方形的拖罩的底面是敞开的并斜置安装铜网，其余五面是闭合的；拖罩的一端紧固安装焊枪的卡环和位于卡环下方的焊枪头保护罩；安装在拖罩顶面的氩气输送管的下端插入拖罩内，氩气输送管的下端头封闭、圆柱面钻有均布的通气孔。所述拖罩的优选宽度为20—40mm，拖罩的优选长度为50—70mm。所述铜网的优选层数为4一8层。所述焊枪头保护罩的侧面设有玻璃观察窗。采用上述一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置的施焊方法是将装有铜网的拖罩的底面罩在焊接件的焊缝区，交直流氩弧焊机的焊枪安装在焊枪卡环中；开焊时，从氩气输送管输入纯度99. 99%的氩气，按工艺规范的焊接速度手动或者自动移动施焊的焊枪的同时，同步沿高温焊缝拖动拖罩，斜置安装的铜网能让氩气更集中在高温区确保焊缝高温区在拖罩中得到氩气的保护，使焊缝达到银白色，避免钛合金吸收空气中的氧、氮及氢而引起焊缝变脆、塑性下降；焊枪头保护罩能让从焊枪流出的氩气更集中，从玻璃观察窗能观察焊接过程中的焊缝；氩气输送管的下端圆柱面钻有均布的通气孔，让氩气的流入更均勻。本发明的有益效果是采用拖罩罩在焊接件的焊缝区，开焊时，从氩气输入口输入纯度99. 99%的氩气，手动或者自动移动施焊的焊枪的同时，同步沿高温焊缝拖动拖罩，使得焊缝高温区在拖罩中得到氩气的保护，确保焊接质量、焊缝达到银白色，避免钛合金吸收空气中的氧、氮及氢而引起焊缝变脆、塑性下降。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是图1的左视图。
具体实施例方式实施例1如图1-3所示一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置，包括交直流氩弧焊机，由金属板组成的中空长方形拖罩1的底面5是敞开的并斜置安装铜网4，其余五面是闭合的；拖罩1的一端紧固安装焊枪9的卡环2和位于卡环2下方的焊枪头保护罩7 ；安装在拖罩1顶面的氩气输送管3的下端插入拖罩1内，氩气输送管3的下端头封闭、圆柱面钻有均布的通气孔8。所述拖罩1的优选宽度为30mm，拖罩1的优选长度为60mm，所述铜网4的优选层数为4一8层；所述焊枪头保护罩7的侧面设有玻璃观察窗6。如果在没有铜网4或铜网层数太少的情况下焊接，由于氩气带着一定的冲力流进拖罩，氩气的流动不均勻，对焊缝的保护效果不好，焊缝仍然存在变色；当保护罩长度大于 70 mm，宽度大于40 mm焊接时，在氩气流量一定的情况下，对高温区的保护就会减弱，同样会使焊缝产生变色。如果拖罩太小，焊缝的高温区便得不到氩气的保护，也会产生严重的变色。实施例2如图1-3所示一种采用实施例1所述钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置的施焊方法是采用型号为OTC AVP-300的交直流氩弧焊机，电流I=50A。焊接件材料 TC4 厚度=1. 2mm。将装有铜网4的拖罩1的底面5罩在焊接件的焊缝区，交直流氩弧焊机的焊枪9 安装在焊枪卡环2中；开焊时，从氩气输送管3输入纯度99. 99%的氩气，按工艺规范的焊接速度手动或者自动移动施焊的焊枪的同时，同步沿高温焊缝拖动拖罩1，斜置安装的铜网能让氩气更集中在高温区确保焊缝高温区在拖罩1中得到氩气的保护，使焊缝达到银白色， 避免钛合金吸收空气中的氧、氮及氢而引起焊缝变脆、塑性下降。焊枪头保护罩7能让从焊枪9流出的氩气更集中，从玻璃观察窗6能观察焊接过程中的焊缝；氩气输送管3的下端圆柱面钻有均布的通气孔8，让氩气的流入更均勻。
权利要求
1.一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置，包括交直流氩弧焊机，其特征在于由金属板组成的中空长方形的拖罩(1)的底面(5)是敞开的并斜置安装铜网(4)，其余五面是闭合的；拖罩(1)的一端紧固安装焊枪(9)的卡环(2)和位于卡环(2)下方的焊枪头保护罩 (7);安装在拖罩(1)顶面的氩气输送管(3)的下端插入拖罩(1)内，氩气输送管(3)的下端头封闭、圆柱面钻有均布的通气孔(8 )。
2.根据权利要求1所述一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置，其特征在于所述拖罩(1)的优选宽度为20— 40mm，拖罩(1)的优选长度为50— 70mm。
3.根据权利要求1所述一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置，其特征在于所述铜网(4)的优选层数为4一8层。
4.根据权利要求1所述一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置，其特征在于所述焊枪头保护罩(7)的侧面设有玻璃观察窗(6)。
5.采用权利要求1所述一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置的施焊方法是将装有铜网(4)的拖罩(1)的底面(5)罩在焊接件的焊缝区，交直流氩弧焊机的焊枪(9)安装在焊枪卡环(2)中；开焊时，从氩气输送管(3)输入纯度99. 99%的氩气，按工艺规范的焊接速度手动或者自动移动施焊的焊枪的同时，同步沿高温焊缝拖动拖罩(1)，斜置安装的铜网能让氩气更集中在高温区、确保焊缝高温区在拖罩(1)中得到氩气的保护，使焊缝达到银白色， 避免钛合金吸收空气中的氧、氮及氢而引起焊缝变脆、塑性下降；焊枪头保护罩(7)能让从焊枪(9)流出的氩气更集中，从玻璃观察窗(6)能观察焊接过程中的焊缝；氩气输送管(3) 的下端圆柱面钻有均布的通气孔(8 )，让氩气的流入更均勻。
全文摘要
本发明涉及一种钛合金零件氩弧焊焊缝的保护装置及其施焊方法，由金属板组成的中空长方形的拖罩的底面是敞开的并斜置安装铜网，其余五面是闭合的；拖罩的一端紧固安装焊枪的卡环和位于卡环下方带玻璃观察窗的焊枪头保护罩；安装在拖罩顶面的氩气输送管的下端插入拖罩内，氩气输送管的下端头封闭、圆柱面钻有均布的通气孔。施焊方法是将装有铜网的拖罩的底面罩在焊接件的焊缝区，交直流氩弧焊机的焊枪装在焊枪卡环中，从氩气输送管输入纯度99.99%的氩气，按工艺规范的焊接速度手动或者自动移动施焊的焊枪的同时，同步沿高温焊缝拖动拖罩，使得焊缝高温区在拖罩中得到氩气的保护，确保焊接质量。
文档编号B23K9/16GK102554415SQ20111041377
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者万里鹏, 任香会, 辜纯民, 邓卫华, 陈辉 申请人:江西洪都航空工业集团有限责任公司