CN102848055A - 一种减小氩弧焊热影响区域的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减小氩弧焊热影响区域的方法，其特点在于包括以下步骤：1）对于两个圆筒状的待焊接工件，在待焊接工件的靠近焊接端部处加工一个环形凹槽，使待焊接工件的焊接端部形成一个径向凸起的薄环，环形凹槽的宽度为2~5mm，环形凹槽的深度为1~2mm，且环形凹槽的深度小于等于待焊接工件厚度的50%，薄环的宽度为0.4~0.8mm；2）将两个待焊接工件的焊接端部相互靠在一起，用氩弧焊将相邻的薄环熔化使两个待焊接工件焊接在一起，此时，控制焊机的电流强度使焊接熔深小于等于环形凹槽深度。其优点在于焊接热影响区小，焊接牢靠，是一种不需添加焊料，操作简单，焊接成本低，成型焊缝美观的新型焊接方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接方法，尤其是涉及一种减小氩弧焊热影响区域的方法。
背景技术
氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，通过在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢（目前主要用于Al、Mg、Ti及其合金和不锈钢的焊接），还适用于薄板焊接。但是使用氩弧焊时对器件会产生一定的热影响，对需要控制在一定温度以下才能正常工作的器材会产生不良影响，比如一种流动油液金属颗粒在线监测传感器，内部的电子元器件遇到高温就容易损坏。
流动油液金属颗粒在线监测传感器是用来实时在线监测航空发动机的润滑与磨损状态，故其工作环境是一个高温、振动的复杂、恶劣的环境。为了减小外部环境对传感器内部的零部件以及电子元器件造成的影响，必须对传感器的外表面进行密封处理。因此传感器外壳的三个部分，即壳体与两个端盖之间一般采用螺接或者焊接的形式进行连接。当采用螺接时，一般需要增加橡胶垫圈以提高其密封性能，但是橡胶垫圈有使用寿命，维护时要经常更换，这就影响了传感器的可靠性和稳定性。而当采用焊接时，由于氩弧焊产生的高温会破坏安装的壳体内的电路板，因此通常采用激光焊接或者真空电子束焊来有效的减小焊接对内部电子元器件产生的热影响。但是采用这些方法不仅需要昂贵的焊接设备，还需要大大提高焊接件的加工精度以满足焊接要求，这样就大大增加了产品的制造成本，对大批量生产极其不利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种以氩弧焊为基础，方便有效的减小氩弧焊热影响区域的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种减小氩弧焊热影响区域的方法，包括以下步骤：
1）对于两个圆筒状的待焊接工件，在待焊接工件的靠近焊接端部处加工一个环形凹槽，使待焊接工件的焊接端部形成一个径向凸起的薄环，所述的环形凹槽的宽度为2~5mm，所述的环形凹槽的深度为1~2mm，且所述的环形凹槽的深度小于等于所述的待焊接工件厚度的50%，所述的薄环的宽度为0.4~0.8mm；
2）将两个待焊接工件的设置有薄环的焊接端部相互靠在一起，用氩弧焊将相邻的薄环熔化，使两个待焊接工件焊接在一起，此时，控制焊机的电流强度使焊接熔深小于等于所述的环形凹槽深度。
将两个待焊接工件的焊接端部的端面进行倒角，使两个待焊接工件的焊接端部靠近时形成一个剖面呈倒等腰三角形的V型剖槽。
所述的V型剖槽的1/2的剖口宽度为0.2 ~0.3mm，所述的V型剖槽的深度小于等于所述的环形凹槽的深度。
与现有技术相比，本发明的优点在于焊接热影响区小，焊接牢靠，能焊接不锈钢、钛合金、碳素钢等多类金属，是一种不需添加焊料，操作简单，成型焊缝美观的新型焊接方法。采用氩弧焊焊接一条焊缝的平均成本只要几十RMB，而采用激光焊和真空电子束焊焊接同样一条焊缝的成本分别约为1000元和2000元，因此采用氩弧焊大大降低了焊接成本。
用圆管作为氩弧焊的待焊接的工件，采用本发明的方法与传统的方法进行对比实验来检验热影响区域的大小，数据如下：
本发明的方法：直径φ=50mm，壁厚δ=2mm，熔深h=0.5mm，距焊缝10mm处温度约为90℃。
传统方法：直径φ=50mm，壁厚δ=2mm，熔深h=0.5mm，距焊缝10mm处温度约为210℃。
从以上数据可以看出，本发明的方法大大优于传统方法，可以应用于特定的焊接场合。
附图说明
图1为本发明焊接方法中涉及到的焊接件的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：一种减小氩弧焊热影响区域的方法，包括以下步骤：
1）对于两个圆筒状的待焊接工件1，直径φ=50mm，壁厚δ=2mm，在待焊接工件1的靠近焊接端部处加工一个环形凹槽2，使待焊接工件1的焊接端部形成一个径向凸起的薄环3，环形凹槽2的宽度为2mm，环形凹槽2的深度为1mm，薄环3的宽度为0.4mm，将两个待焊接工件1的焊接端部的端面进行倒角，使两个待焊接工件1的焊接端部靠近时形成一个剖面呈倒等腰三角形的V型剖槽4，V型剖槽4的1/2的剖口宽度为0.2mm，V型剖槽4的深度为1mm。
2）将两个待焊接工件1的设置有薄环3的焊接端部相互靠在一起，用氩弧焊将相邻的薄环3熔化，使两个待焊接工件1焊接在一起，此时，控制焊机的电流强度使焊接熔深小于1mm。
此时，监测得到距焊缝10mm处温度为90.3℃。
实施例二：一种减小氩弧焊热影响区域的方法，包括以下步骤：
1）对于两个圆筒状的待焊接工件1，直径φ=50mm，壁厚δ=2mm，在待焊接工件1的靠近焊接端部处加工一个环形凹槽2，使待焊接工件1的焊接端部形成一个径向凸起的薄环3，环形凹槽2的宽度为3mm，环形凹槽2的深度为0.9mm，薄环3的宽度为0.6mm，将两个待焊接工件1的焊接端部的端面进行倒角，使两个待焊接工件1的焊接端部靠近时形成一个剖面呈倒等腰三角形的V型剖槽4，V型剖槽4的1/2的剖口宽度为0.25mm，V型剖槽4的深度为0.8mm。
2）将两个待焊接工件1的设置有薄环3的焊接端部相互靠在一起，用氩弧焊将相邻的薄环3熔化，使两个待焊接工件1焊接在一起，此时，控制焊机的电流强度使焊接熔深小于0.8mm。
此时，监测得到距焊缝10mm处温度为90.1℃。
实施例三：一种减小氩弧焊热影响区域的方法，包括以下步骤：
1）对于两个圆筒状的待焊接工件1，直径φ=50mm，壁厚δ=2mm，在待焊接工件1的靠近焊接端部处加工一个环形凹槽2，使待焊接工件1的焊接端部形成一个径向凸起的薄环3，环形凹槽2的宽度为5mm，环形凹槽2的深度为0.8mm，薄环3的宽度为0.8mm，将两个待焊接工件1的焊接端部的端面进行倒角，使两个待焊接工件1的焊接端部靠近时形成一个剖面呈倒等腰三角形的V型剖槽4，V型剖槽4的1/2的剖口宽度为0.3mm，V型剖槽4的深度为0.7mm。
2）将两个待焊接工件1的设置有薄环3的焊接端部相互靠在一起，用氩弧焊将相邻的薄环3熔化，使两个待焊接工件1焊接在一起，此时，控制焊机的电流强度使焊接熔深小于0.7mm。
此时，监测得到距焊缝10mm处温度为89.5℃。
Claims (3)
1.一种减小氩弧焊热影响区域的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）对于两个圆筒状的待焊接工件，在待焊接工件的靠近焊接端部处加工一个环形凹槽，使待焊接工件的焊接端部形成一个径向凸起的薄环，所述的环形凹槽的宽度为2~5mm，所述的环形凹槽的深度为1~2mm，且所述的环形凹槽的深度小于等于所述的待焊接工件厚度的50%，所述的薄环的宽度为0.4~0.8mm；
2）将两个待焊接工件的设置有薄环的焊接端部相互靠在一起，用氩弧焊将相邻的薄环熔化，使两个待焊接工件焊接在一起，此时，控制焊机的电流强度使焊接熔深小于等于所述的环形凹槽深度。
2.根据权利要求1所述的一种减小氩弧焊热影响区域的方法，其特征在于：将两个待焊接工件的焊接端部的端面进行倒角，使两个待焊接工件的焊接端部靠近时形成一个剖面呈倒等腰三角形的V型剖槽。
3.根据权利要求2所述的一种减小氩弧焊热影响区域的方法，其特征在于：所述的V型剖槽的1/2的剖口宽度为0.2~0.3mm，所述的V型剖槽的深度小于等于所述的环形凹槽的深度。
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