一种螺柱焊方法技术

本发明专利技术公开了一种螺柱焊方法，它是先对螺柱焊零件焊接端端面进行喷砂处理，再采用热喷涂工艺在该端面热喷涂上铝或铝合金涂层，然后才进行引弧焊接。该方法能明显减小焊接后接头中的气孔率和夹渣等缺陷，提高焊接质量；且其工艺简单，生产效率高，制造成本低。

【技术实现步骤摘要】
所属领域本专利技术涉及一种电弧焊方法，尤其涉及。
技术介绍
螺柱焊方法属于电弧焊接方法，包括电容放电螺柱焊或电弧螺柱焊两种方法。螺柱焊的焊接过程中，螺柱及与螺柱类似的剪力钉、T型钉等螺柱焊零件和母材之间接触，通过大电流并借助引弧剂的作用引燃电弧，使螺柱焊零件焊接端面和相应的母材表面被加热到熔化状态，达到适宜的温度后，将螺柱焊零件挤压到母材表面的熔池中，使二者融合形成焊缝而完成螺柱焊零件与母材的焊接。这种焊接方法要求极高的效率和可靠的焊接质量，在建筑、桥梁、造船、汽车制造等制造业都有广泛的用途。现有的螺柱焊方法对较小直径的螺柱焊零件加工好的焊接端端部不做处理，零件焊接端端部容易氧化，形成氧化层，焊接时难以引弧、电弧不稳定，使焊接后的接头容易出现气孔、夹渣等缺陷，严重地影响螺柱焊零件的焊接质量。对较大直径的螺柱焊零件焊接端端部采用中间钻孔，铆嵌一小段铝丝作为焊接时的引弧剂和保护气氛，嵌铝的工艺复杂，生产效率低，制造成本高；且由于螺柱焊零件直径较大，焊接零件仅嵌铝，端面仍存在氧化膜，加之在储存和运输中也易造成焊接端端面的氧化和污染，使得焊接质量也无法保证。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，该方法能明显减小焊接后接头中的气孔率和夹渣等缺陷，提高焊接质量；且其工艺简单，生产效率高，制造成本低。本专利技术解决其技术问题，所采用的技术方案为，包括采用电容放电螺柱焊或电弧螺柱焊设备，将螺柱焊零件焊接在母材上的引弧焊接步骤，其特点是先对螺柱焊零件焊接端端面进行喷砂处理，再采用热喷涂工艺在该端面热喷涂上铝或铝合金涂层，然后才进行引弧焊接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是经过喷砂处理后的零件端部表面没有氧化膜和污染的存在，热喷涂处理后零件端面不易氧化，就使焊接后的接头的气孔、夹渣等缺陷大大减少，焊接质量提高；螺柱焊焊接接头质量评定主要进行弯曲实验，要求弯曲角大于30°。实验证明，采用现有技术的焊接接头的弯曲实验无法全部通过，而采用本专利技术方法焊接的所有焊接接头的弯曲实验均能通过。并且经本专利技术的热喷涂工艺处理后的螺柱焊零件不易生锈，喷涂层可长期保持，螺柱焊零件可以长期保存；热喷涂工艺也能很方便地对大量螺柱焊零件同时成批处理；较之现有的逐一钻孔嵌铝，零件易锈仅能短期保存的嵌铝工艺，本专利技术的处理过程更简单、方便高效，大大降低了成本。实验证明，本专利技术的热喷涂工艺成本仅为嵌铝工艺成本的1/4～1/2。上述的热喷涂处理的具体做法为用电弧喷涂或火焰喷涂方法将铝或铝合金材料喷涂到螺柱焊零件焊接端端部，并使喷涂层厚度达到10-500μm。这样厚度的喷涂层，作为引弧剂和保护气氛来源，既可以保证引弧稳定，又使焊缝金属不易氧化，能对焊接区域进行良好的保护。上述的喷砂处理后，使螺柱焊零件焊接端端部的表面粗糙度达到Ra＝40-100μm，喷砂除锈等级达到Sa3级。上述的喷砂处理使用的砂为冷硬低磷铸铁砂、铜矿砂、石英砂或刚玉砂，砂粒尺寸为0.5～2.Omm。经喷砂处理后，去除了螺柱焊零件端面的氧化层和污染，既能提高最终的焊接质量，同时又使热喷涂工艺能顺利进行，涂层结合力满足使用要求。喷砂处理前，还可先对螺柱焊零件焊接端端部表面，用碱或有机溶剂进行去污处理。这样在端面油污污染严重时，可大大降低喷砂处理的难度，降低整个焊接过程的成本。如端面无油污污染，则可不进行去污处理。下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。具体实施例方式实施例一本专利技术的第一种具体实施方式为，先对螺柱焊零件焊接端端面进行喷砂处理，再采用热喷涂工艺在该端面热喷涂上铝或铝合金涂层，然后才进行引弧焊接。喷砂处理的具体做法为先对螺柱焊零件焊接端端部表面，用碱进行去污处理。然后使用砂粒尺寸为0.5～2.0mm的冷硬低磷铸铁砂进行喷砂处理，处理后螺柱焊零件焊接端端部的表面粗糙度Ra＝40-100μm，喷砂除锈等级达到Sa3级(GB8923-88)；热喷涂处理具体做法为用电弧喷涂方法将铝材料喷涂到螺柱焊零件焊接端端部，并使喷涂层厚度达到10-350μm。实施例二本实施例与实施例一基本相同，不同的仅仅是去污时使用的是有机溶剂，使用砂粒尺寸为0.5～2.0mm的石英砂进行喷砂，采用火焰喷涂方法喷涂铝合金使喷涂层厚度达到50-400μm。实施例三本实施例与实施例一基本相同，不同的仅仅是去污时使用的是有机溶剂，使用砂粒尺寸为0.5～2.0mm的刚玉砂进行喷砂，采用火焰喷涂方法喷涂铝合金使喷涂层厚度达到15-500μm。实施例四本实施例与实施例一基本相同，不同的仅仅是使用砂粒尺寸为0.5～2.0mm的刚玉砂进行喷砂，采用电弧喷涂方法使喷涂层厚度达到10-400μm。实施例五本实施例与实施例一基本相同，不同的仅仅是在喷砂时使用的砂为砂粒尺寸为0.5～2.0mm的铜矿砂，喷砂前不进行去污处理。权利要求1.，包括采用电容放电螺柱焊或电弧螺柱焊设备，将螺柱焊零件焊接在母材上的引弧焊接步骤，其特征在于先对螺柱焊零件焊接端端面进行喷砂处理，再采用热喷涂工艺在该端面热喷涂上铝或铝合金涂层，然后才进行引弧焊接。2.如权利要求1所述的，其特征在于所述的热喷涂工艺处理的具体做法为用电弧喷涂或火焰喷涂方法将铝或铝合金材料喷涂到螺柱焊零件焊接端端部，并使喷涂层厚度达到10-500μm。3.如权利要求1所述的，其特征在于所述的喷砂处理后，螺柱焊零件焊接端端部的表面粗糙度Ra＝40-100μm，喷砂除锈等级达到Sa 3级。4.如权利要求1所述的，其特征在于所述的喷砂处理使用的砂为冷硬低磷铸铁砂、铜矿砂、石英砂或刚玉砂；砂粒尺寸为0.5～2.0mm。5.如权利要求1所述的，其特征在于所述的喷砂处理前，先对螺柱焊零件焊接端端部表面，用碱或有机溶剂进行去污处理。全文摘要本专利技术公开了，它是先对螺柱焊零件焊接端端面进行喷砂处理，再采用热喷涂工艺在该端面热喷涂上铝或铝合金涂层，然后才进行引弧焊接。该方法能明显减小焊接后接头中的气孔率和夹渣等缺陷，提高焊接质量；且其工艺简单，生产效率高，制造成本低。文档编号C23C4/06GK1775446SQ200510022260公开日2006年5月24日 申请日期2005年12月9日 优先权日2005年12月9日专利技术者周友龙 申请人:西南交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺柱焊方法，包括采用电容放电螺柱焊或电弧螺柱焊设备，将螺柱焊零件焊接在母材上的引弧焊接步骤，其特征在于：先对螺柱焊零件焊接端端面进行喷砂处理，再采用热喷涂工艺在该端面热喷涂上铝或铝合金涂层，然后才进行引弧焊接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周友龙，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]