一種鈦合金焊接變形的控制方法
【專利摘要】一種鈦合金焊接變形的控制方法，所述鈦合金焊接變形的控制方法包括焊前準(zhǔn)備、定位焊和實(shí)施焊接；本發(fā)明可以在焊接過程中提供實(shí)時(shí)變形數(shù)據(jù)并可以根據(jù)數(shù)據(jù)在線調(diào)整焊接工藝參數(shù)，從而達(dá)到減小和控制焊接變形的目的。
【專利說明】一種鈦合金焊接變形的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鈦合金熱加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鈦合金焊接變形的控制方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]公知的，由于鈦合金在常溫及高溫下具有較高的強(qiáng)度、良好的塑形、韌性、較強(qiáng)的耐腐蝕性能和比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)部門采用的新型結(jié)構(gòu)材料中占有重要地位，但是鈦的縱向彈性模量比不銹鋼小，約為不銹鋼的50%，在同樣的焊接應(yīng)力作用下，鈦及鈦合金的焊接變形量比不銹鋼大約一倍，為了解決鈦組焊變形問題，需要?jiǎng)?chuàng)造一定的焊接條件，使焊件在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生的變形量最小，為了防止焊件變形，通常采取的措施為:在剛性好的夾具內(nèi)焊接、采用反變形、采用能量集中的熔焊方法，例如電子束焊等、或焊后對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行校正；以上措施在實(shí)際操作時(shí)均存在一定局限性，如果在夾具內(nèi)焊接則需要制作專用夾具，但是夾具成本較高而且不能通用；如果采用反變形，但是在實(shí)際組焊時(shí)焊接變形大小與輸入熱量和人員操作水平等有很大關(guān)系，變形量難以預(yù)測(cè)；如果采用能量集中的熔焊方法，新的熔焊方式價(jià)格昂貴并具有局限；如果采用焊后對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行校正，通常也需制作校正夾具，并且校正困難，存在焊件報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所述的鈦合金焊接變形的控制方法，本發(fā)明可以在焊接過程中提供實(shí)時(shí)變形數(shù)據(jù)并可以根據(jù)數(shù)據(jù)在線調(diào)整焊接工藝參數(shù)，從而達(dá)到減小和控制焊接變形的目的。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種鈦合金焊接變形的控制方法，所述方法具體包括如下步驟:
第一步、焊前準(zhǔn)備:將焊件固定在分度頭上，測(cè)量百分表固定在磁性表座上，并將百分表測(cè)量頭和焊縫熱影響區(qū)接觸，之后旋轉(zhuǎn)和調(diào)整分度頭讓百分表指針至表盤刻度的“O”位置，并將焊件圓周均勻分成8等分，焊件直徑大于300_時(shí)可分成16等分；
第二步、定位焊:定位焊點(diǎn)的間距為50?100mm，定位焊必須在對(duì)稱兩點(diǎn)同時(shí)施焊，焊接電流控制在30A?50A，氬氣流量8?15L/min，定位焊結(jié)束后氬氣延時(shí)關(guān)閉10?20秒，之后旋轉(zhuǎn)分度頭，依據(jù)百分表指針變化情況找出最大變形區(qū)域；
第三步、實(shí)施焊接:正式焊接時(shí)氬氣流量同定位焊，焊接速度為200?250mm/ min，首先在變形最大區(qū)域和變形最大區(qū)域的對(duì)稱區(qū)域施焊，之后在與其偏轉(zhuǎn)90°的兩對(duì)稱區(qū)域施焊，施焊完畢旋轉(zhuǎn)分度頭找出剩余4區(qū)域中的變形最大區(qū)域，然后在該區(qū)域和其對(duì)稱區(qū)域施焊，最后在剩余兩區(qū)域施焊，施焊完畢氬氣延時(shí)關(guān)閉15?30秒，焊件冷至室溫后旋轉(zhuǎn)分度頭找最大變形處，之后過程同第一道焊縫操作，直至將焊縫填滿。
[0005]所述的鈦合金焊接變形的控制方法，在步驟三實(shí)施焊接過程中，焊接電流控制在50A?250A，正常焊接時(shí)取下限，變形量大時(shí)取上限。
[0006]通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果:
本發(fā)明所述的鈦合金焊接變形的控制方法，采用本發(fā)明對(duì)鈦合金進(jìn)行組焊件，可以對(duì)變形量進(jìn)行在線測(cè)量，還可以隨時(shí)調(diào)整焊接參數(shù)控制變形量，變形量可以控制在0.5mm以內(nèi)，而且采取分區(qū)域焊接可以優(yōu)化出合理的焊縫順序，將焊接電流作為反變形措施，可以依據(jù)變形情況進(jìn)行調(diào)整，采用氬氣延時(shí)關(guān)閉的方法，可以保證焊縫不氧化，而且不需要制作專用夾具和焊后校正，既簡(jiǎn)化工序又節(jié)省成本。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但下述實(shí)施例并非是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0008]本發(fā)明所述的鈦合金焊接變形的控制方法，第一步、焊前準(zhǔn)備:將焊件固定在分度頭上，測(cè)量百分表固定在磁性表座上，并將百分表測(cè)量頭和焊縫熱影響區(qū)接觸，之后旋轉(zhuǎn)和調(diào)整分度頭讓百分表指針至表盤刻度的“O”位置，并將焊件圓周均勻分成8等分，焊件直徑大于300mm時(shí)可分成16等分；第二步、定位焊:定位焊點(diǎn)的間距為50?100mm,定位焊必須在對(duì)稱兩點(diǎn)同時(shí)施焊，焊接電流控制在30A?50A，氬氣流量8?15L/min，定位焊結(jié)束后氬氣延時(shí)關(guān)閉10?20秒，之后旋轉(zhuǎn)分度頭，依據(jù)百分表指針變化情況找出最大變形區(qū)域；第三步、實(shí)施焊接:正式焊接時(shí)氬氣流量同定位焊，焊接速度為200?250mm/ min，首先在變形最大區(qū)域和變形最大區(qū)域的對(duì)稱區(qū)域施焊，之后在與其偏轉(zhuǎn)90°的兩對(duì)稱區(qū)域施焊，施焊完畢旋轉(zhuǎn)分度頭找出剩余4區(qū)域中的變形最大區(qū)域，然后在該區(qū)域和其對(duì)稱區(qū)域施焊，最后在剩余兩區(qū)域施焊，施焊完畢氬氣延時(shí)關(guān)閉15?30秒，焊件冷至室溫后旋轉(zhuǎn)分度頭找最大變形處，之后過程同第一道焊縫操作，直至將焊縫填滿；焊接電流控制在50A?250A，正常焊接時(shí)取下限，變形量大時(shí)取上限；本發(fā)明特別適用于采用“V”形和“X”形坡口的手工氬弧焊的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的鈦合金構(gòu)件的精密組焊。
[0009]實(shí)施例1
采用本發(fā)明組焊筒體結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)件外徑Φ 140mm,壁厚3mm，采用“V”形坡口，上下筒體內(nèi)壁均已精加工到裝配尺寸，為精加工件的組焊，共組焊10件該產(chǎn)品，焊前測(cè)量筒體的橢圓度和同軸度為0.05_左右，采用本發(fā)明組焊后10件產(chǎn)品測(cè)量橢圓度為0.15-0.2_，同軸度0.05mm,說明組焊造成最大變形量約0.15mm,不需再加工即達(dá)到裝配要求。
[0010]為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實(shí)施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和本發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例的所有變化和改進(jìn)。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦合金焊接變形的控制方法，其特征是:所述方法具體包括如下步驟: 第一步、焊前準(zhǔn)備:將焊件固定在分度頭上，測(cè)量百分表固定在磁性表座上，并將百分表測(cè)量頭和焊縫熱影響區(qū)接觸，之后旋轉(zhuǎn)和調(diào)整分度頭讓百分表指針至表盤刻度的“O”位置，并將焊件圓周均勻分成8等分，焊件直徑大于300_時(shí)可分成16等分； 第二步、定位焊:定位焊點(diǎn)的間距為50?100mm，定位焊必須在對(duì)稱兩點(diǎn)同時(shí)施焊，焊接電流控制在30A?50A，氬氣流量8?15L/min，定位焊結(jié)束后氬氣延時(shí)關(guān)閉10?20秒，之后旋轉(zhuǎn)分度頭，依據(jù)百分表指針變化情況找出最大變形區(qū)域； 第三步、實(shí)施焊接:正式焊接時(shí)氬氣流量同定位焊，焊接速度為200?250mm/ min，首先在變形最大區(qū)域和變形最大區(qū)域的對(duì)稱區(qū)域施焊，之后在與其偏轉(zhuǎn)90°的兩對(duì)稱區(qū)域施焊，施焊完畢旋轉(zhuǎn)分度頭找出剩余4區(qū)域中的變形最大區(qū)域，然后在該區(qū)域和其對(duì)稱區(qū)域施焊，最后在剩余兩區(qū)域施焊，施焊完畢氬氣延時(shí)關(guān)閉15?30秒，焊件冷至室溫后旋轉(zhuǎn)分度頭找最大變形處，之后過程同第一道焊縫操作，直至將焊縫填滿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金焊接變形的控制方法，其特征是:在步驟三實(shí)施焊接過程中，焊接電流控制在50A?250A，正常焊接時(shí)取下限，變形量大時(shí)取上限。
【文檔編號(hào)】B23K103/14GK103447699SQ201310358003
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】寧二賓, 郭舉樂, 陳麗萍, 徐群, 朱學(xué)明, 賈壯飛 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所