横焊设备和焊接方法技术

一种横焊设备，涉及埋弧横焊领域，包括第一送丝机、第二送丝机及第三送丝机，所述第二送丝机上放置有中心焊丝，所述第一送丝机上放置有第一冷丝；第三送丝机上放置有第二冷丝，第一冷丝与第二冷丝的进丝送进速度可根据实际使用独立自由调节；且第一冷丝与第二冷丝的直径小于中心焊丝的直径，中心焊丝的焊接电流方式采用脉冲式直流电流输出。双冷丝充分利用了中间电弧的电弧热，在对母材热量输入不增加的情况下，加大填充量。焊接填充效率增加80％左右。减轻了咬边和流淌现象。借助脉冲式电流输出，在同样熔池深度的要求下，脉冲式电流较恒定电流平均电流约低35％左右，减少了熔池能量，熔池凝固时间减短，流淌距离减短。

Transverse welding equipment and welding methods

【技术实现步骤摘要】
横焊设备和焊接方法
本专利技术涉及焊接领域，具体地说是一种用于横焊的横焊设备和焊接方法。
技术介绍
横焊是焊接垂直或倾斜平面上水平方向的焊缝。应采用短弧焊接，并选用较小直径焊接电流，以及适当的焊接方法。横焊时，焊道中的焊材和母材融化形成的熔池由于重力作用，向下流淌，焊道上沿熔池下淌，形成咬边，焊道下沿熔池下淌形成下垂。这都影响焊接质量。焊接过程中，一般采用小电流，细焊丝，通过多层多道堆积的办法来减弱咬边和下垂。如此严重影响了焊接效率并且增大了热输入量(使钢板力学性能发生变化)，对电能、埋弧焊焊剂的消耗量也是很大的浪费。
技术实现思路
本专利技术提供一种横焊设备和焊接方法，可以优化横焊导致的下垂及咬边，提高焊接效率的同时，提高焊接质量。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种横焊设备，包括第二送丝机，所述第二送丝机上放置有中心焊丝，所述中心焊丝连接有导电嘴，所述导电嘴连接有焊接电源正极，所述焊接电源负极连接有工件，还包括第一送丝机及第三送丝机，所述第一送丝机上放置有第一冷丝；第三送丝机上放置有第二冷丝。进一步的，所述中心焊丝上方设有第一冷丝，中心焊丝下方设有第二冷丝，第一冷丝上倾10度-15度；所述第二冷丝下倾20度-25度。进一步的，所述中心焊丝两侧分别设有第一冷丝与第二冷丝，所述第一冷丝与第二冷丝均下倾20度-25度或者均上倾10度-15度。进一步的，第一冷丝与第二冷丝的直径小于中心焊丝的直径。进一步的，所述中心焊丝直径3.0mm，第一冷丝与第二冷丝的直径为2.0mm。进一步的，焊接电流方式采用脉冲式直流电流输出。一种使用横焊设备的焊接方法，包括以下步骤：1)稳定电弧，此状态保持中电流；2)电弧向上燃烧，熔滴在焊丝头部产生，此状态保持中电流；3)熔滴初步形成，此状态保持低电流，低电流较正常(中电流)减少15％，目的降低电弧力使熔滴缓慢增大；4)熔滴将要离开焊丝，此状态保持高电流，高电流输出增大为中电流的两倍；5)电流的阶跃增加，电弧力阶跃增大，将熔滴加速推入熔池底部与母材充分融合。进一步的，在步骤1中，所述中电流时焊接电流为420A。进一步的，在步骤3中，所述低电流时焊接电流为357A。进一步的，在步骤4中，所述高电流时焊接电流为840A。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用双冷丝充分利用了中间电弧的电弧热，在对母材热量不增加的情况下，加大填充量。焊接填充效率增加80％左右。由于冷丝对电弧热的吸收熔池冷却速度加快，减轻了咬边和流淌现象。借助脉冲式电流输出对母材的冲击力保持了正常焊接电流两倍的冲击力。在同样熔池深度的要求下，脉冲式电流这一焊接方法较恒定电流的焊接方法的平均电流约低35％左右，减少了熔池能量，熔池凝固时间减短，流淌距离减短。附图说明图1为第一实施例的结构示意图；图2为第二实施例的结构示意图；图3为第三实施例的结构示意图；图4为焊缝流淌下垂的示意图；图5为采用本专利技术后的改进焊缝效果；图中：1工件，2焊接电源，3导电嘴，41第一送丝机，42第二送丝机，43第三送丝机，51中心焊丝，52第一冷丝，53第二冷丝。具体实施方式参见图1至图3所示，一种横焊设备，包括第二送丝机42，所述第二送丝机上放置有中心焊丝51，所述中心焊丝连接有导电嘴3，所述导电嘴连接有焊接电源2，所述焊接电源连接有工件1，此为现有技术，不做过多介绍。在至少一个实施例中，所述横焊设备还包括第一送丝机41及第三送丝机43，所述第一送丝机上放置有第一冷丝52；第三送丝机上放置有第二冷丝53。所述中心焊丝上方设有第一冷丝，中心焊丝下方设有第二冷丝，第一冷丝上倾10度-15度；所述第二冷丝下倾20度-25度。冷丝借助中心焊丝的电弧进行融化，充分利用了中心焊丝的电弧热，在对母材热量不增加的情况下，加大填充量，焊接填充效率增加80％左右。由于冷丝对电弧热的吸收熔池冷却速度加快，减轻了咬边和流淌现象。在某些实施例中，所述中心焊丝两侧分别设有第一冷丝与第二冷丝，所述第一冷丝与第二冷丝均下倾20度-25度。在某些实施例中，所述中心焊丝两侧分别设有第一冷丝与第二冷丝，所述第一冷丝与第二冷丝均上倾10度-15度。其中第一冷丝与第二冷丝的进丝速度高于中心焊丝的进丝速度；且第一冷丝与第二冷丝的直径小于中心焊丝的直径。方案细化，所述中心焊丝直径3.0mm，第一冷丝与第二冷丝的直径为2.0mm。焊接保护焊剂采用大西洋CHF101埋弧焊焊剂。正常埋弧焊是恒流模式既焊接过程中电流恒定，此过程焊接电弧稳定，在平焊中广泛使用。但是恒流模式也间接导致了咬边及下垂的出现。进一步优化技术方案，焊接电流方式采用脉冲式电流输出，帮助熔滴撞向母材(钢板)。焊接电弧过程如下共分为5个过程，1)稳定电弧，此状态保持中电流；2)电弧向上燃烧，熔滴在焊丝头部产生，此状态保持中电流；3)熔滴初步形成，此状态保持低电流，低电流较正常(中电流)减少15％，目的降低电弧力使熔滴缓慢增大；4)熔滴将要离开焊丝，此状态保持高电流，高电流输出增大为中电流的两倍；5)电流的阶跃增加，电弧力阶跃增大，将熔滴加速推入熔池底部与母材充分融合。在步骤1中，所述中电流时焊接电流为420A。在步骤3中，所述低电流时焊接电流为357A。在步骤4中，所述高电流时焊接电流为840A。这个过程优化了母材和焊材(融化的焊丝)之间的融合，力学性能更加优异。这个脉冲过程对母材的冲击力保持了正常焊接电流两倍的冲击力。在同样熔池深度的要求下，脉冲式电流这一焊接方法较恒定电流的焊接方法的平均电流约低35％左右。平均电流的减少，减少了熔池能量(热能)，熔池凝固时间减短，重力作用下形成的流淌距离减短，因s＝1/2gt2，s：下淌的距离，g重力加速度，t熔池处于液态的时间。显然熔池凝固加快后，下淌距离明显减少，如图4及图5所示。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种横焊设备，包括第二送丝机，所述第二送丝机上放置有中心焊丝，所述中心焊丝连接有导电嘴，所述导电嘴连接有焊接电源正极，所述焊接电源负极连接有工件，其特征在于，还包括第一送丝机及第三送丝机，所述第一送丝机上放置有第一冷丝；第三送丝机上放置有第二冷丝。/n

【技术特征摘要】
1.一种横焊设备，包括第二送丝机，所述第二送丝机上放置有中心焊丝，所述中心焊丝连接有导电嘴，所述导电嘴连接有焊接电源正极，所述焊接电源负极连接有工件，其特征在于，还包括第一送丝机及第三送丝机，所述第一送丝机上放置有第一冷丝；第三送丝机上放置有第二冷丝。


2.根据权利要求1所述的横焊设备，其特征在于，所述中心焊丝上方设有第一冷丝，中心焊丝下方设有第二冷丝，第一冷丝上倾10度-15度；所述第二冷丝下倾20度-25度。


3.根据权利要求1所述的横焊设备，其特征在于，所述中心焊丝两侧分别设有第一冷丝与第二冷丝，所述第一冷丝与第二冷丝均下倾20度-25度或者均上倾10度-15度。


4.根据权利要求1所述的横焊设备，其特征在于，第一冷丝与第二冷丝的直径小于中心焊丝的直径。


5.根据权利要求1所述的横焊设备，其特征在于，所述中心焊丝直径3.0mm，第一冷丝与第二冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨垒，周在伟，张朝，
申请(专利权)人：山东仁科测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37