一种管杆插接结构的焊接方法技术

本发明专利技术公开一种管杆插接结构的焊接方法，该方法首先采用钨极氩弧焊进行打底焊接，在管杆插接结构的间隙处形成打底连接焊缝；继而采用药芯焊丝气体保护焊工艺进行管杆连接结构坡口焊缝的填充焊接。所述钨极氩弧焊打底焊接的具体操作过程是在偏向管杆插接结构插入一侧实施该焊接操作。在进行打底焊接中，同时旋转工件，使焊接熔池不断向工件旋转的反方向推进；所述焊接熔池中的母材金属冷却后重新凝固，将管杆连接处的缝隙连接在一起，形成所述打底焊缝。与现有技术相比，本发明专利技术提供的方法采用钨极氩弧焊方法进行打底焊接，不会有焊接熔渣产生，避免了在在管杆插接结构的间隙处产生夹渣、成型不良以及未熔合等焊接缺欠，提高了焊接质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接技术，尤其是涉及。
技术介绍
管杆插接结构是指在管中插入杆状物的机械结构。图1示出这种结构的放大示意图。图1的结构中包括管11、杆12两个零件，该管杆插接结构是将杆12插入管11中，在相互交接部位上，杆12具有斜坡过渡结构。可以看出，管11的内径大于杆12的外径，并且杆12的斜坡结构与管11的端面之间也有一定距离，因此，不论径向还是纵向上均具有一定的间隙。当需要将管11和杆12连接在一起时，需要采用焊接工艺，将管11和杆12插接结构中管11与杆12之间形成的间隙连接起来，并填充管11、杆2交接处形成的坡口。现有技术下，上述管杆结构采用药芯焊丝气体保护焊方法进行焊接，这种焊接方法虽然能够将管杆连接在一起，但是，在焊接内部质量要求较高的场合，这种焊接方法无法获得根部成形质量优良的焊缝，影响到焊缝整体的抗疲劳强度。上述药芯焊丝气体保护焊工艺是在保护气体的保护下，以药芯焊丝作为电极，通过在电极与母材之间产生焊接电弧，将电极本身和母材边缘熔化，形成液态焊接熔池，焊接熔池经过焊接冶金反应，冷却并凝固形成焊缝。这种焊接工艺形成的连接焊缝无法使管杆插接结构获得足够的抗疲劳性能，其原因分析如下。首先，由于在管杆插接结构的根部存在或大或小的装配间隙，在采用上述工艺进行焊接时，熔融状态的液态金属因其具有一定的流动性会填充到该间隙中，并在间隙处受到管杆的冷却作用而快速凝固，使得该部位的熔融金属液态停留时间较短。在焊接过程中，由于药芯焊丝中的焊药与焊丝在焊接电弧的作用下，熔化后形成焊接熔滴，不断的过渡到液态金属熔池，参与焊接冶金反应，形成的氧化物熔渣因熔池液态停留时间短，很难得到充分的上浮，从而在该部位造成夹渣和成型不良等焊接缺欠。其次，在管杆插接结构间隙部位的内部并未形成真正的焊接熔池，加上该部位的液态金属冷却速度过快，使液态金属与母材之间没有真正熔合在一起，造成未熔合缺欠。上述夹渣、成型不良以及未熔合等焊接缺欠的存在，使得焊缝整体的力学性能和抗疲劳性能下降，直接影响工件的强度和使用寿命。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供，该方法可以解决现有技术存在的影响工件强度和使用寿命的问题，最终获得更为可靠的管杆结构。本专利技术提供的管杆插接结构的焊接方法，包括采用钨极氩弧焊进行打底焊接，在管杆插接结构的间隙处形成打底连接焊缝；采用药芯焊丝气体保护焊工艺进行管杆连接结构坡口焊缝的填充焊接。优选地，所述采用钨极氩弧焊进行打底焊接，其具体操作过程是在偏向管杆插接结构插入一侧实施该焊接操作。优选地，采用钨极氩弧焊进行打底焊接过程中，同时旋转工件，使焊接熔池不断向工件旋转的反方向推进；所述焊接熔池中的母材金属冷却后重新凝固，将管杆连接处的缝隙连接在一起，形成所述打底焊缝。优选地，所述钨极氩弧焊采用焊接用纯氩气作为保护气体。优选地，所述药芯焊丝气体保护焊采用焊接用纯二氧化碳作为保护气体。与现有技术相比，本专利技术提供的方法采用钨极氩弧焊方法进行打底焊接，在焊接过程中，电极不熔化，而是利用其与工件之间产生的电弧将间隙处两侧的母材金属熔化，形成焊接熔池，冷却凝固后形成焊缝，由于这一过程完全作用于间隙处两侧的母材，焊接熔池也在该部位产生，且这一过程中没有焊药和外来填充金属参加焊接冶金反应，不会有焊接熔渣产生，这样就避免了在该部位产生夹渣、成型不良以及未熔合等焊接缺欠。附图说明图1是管杆插接结构的局部放大示意图；图2是本专利技术实施例的流程图。具体实施例方式请参看图1，该图示出需要进行焊接的管杆插接结构。同时请参看图2，该图示出本专利技术实施例的流程图。步骤S11，采用钨极氩弧焊进行打底焊接。所述钨极氩弧焊是一种较为常用的焊接方式，该焊接方式是在惰性气体保护下，用钨电极与工件间产生的焊接电弧，将母材金属熔化后重新凝固，形成连接焊缝。该种焊接方式中，电极不熔化，无需焊接填充金属，焊缝由熔化后的母材金属凝固而成。其中所用的惰性气体一般为纯氩气。具体到本实施例，其采用钨极氩弧焊是在管杆插接结构形成坡口根部的缝隙处利用钨电极与工件间产生的焊接电弧，将插接结构处的母材金属熔化，熔化后母材金属重新凝固在管杆插接的根部缝隙处形成打底连接焊缝。在焊接过程中，在偏向插接结构插入一侧实施焊接操作，操作过程中，插接结构处的母材金属不断地熔化形成焊接熔池，同时旋转工件，随着工件的旋转，焊接熔池不断向前推进，熔池的推进方向即工件旋转的反方向。熔化后的母材金属由冷却后重新凝固将间隙两侧的管杆连接在一起，形成管杆插接结构间隙处的打底连接焊缝。在上述焊接方式中，由于没有外加的填充金属，焊接电弧直接作用于管杆插接结构的交界(或间隙)处，与母材作用并将其熔化后形成焊接熔池，使焊接过程具有热能集中、无填充金属、熔敷金属少、无焊接熔渣等多种优点，因此不会在管杆插接结构环缝根部的间隙处形成夹渣、成型不良以及未熔合等焊接缺欠。步骤S12，采用药芯焊丝气体保护焊工艺进行管杆连接结构坡口的填充焊接。上述步骤S11仅用于打底焊接，使管杆插接结构的交接或者间隙处获得优质的打底连接焊缝，但是，管杆插接处仍留有较大的待焊接的坡口。该坡口如果仅靠两侧母材的熔化金属难以实现填充，因此，需要采用现有的药芯焊丝气体保护焊工艺进行填充焊接。该焊接方法的保护气体为焊接用纯二氧化碳，焊接过程中，焊丝作为焊接电极不断的熔化填充到坡口内，形成填充焊缝。由于上述实施例采用了两种焊接工艺，进行两次焊接，并且第一次焊接采用具有良好成型性能的钨极氩弧焊方法作为打底焊的工艺方法，避免了现有工艺下直接采用药芯焊丝气体保护焊工艺造成的夹渣、成形不良以及未熔合等焊接缺欠；而第二次焊接仍采用原有的药芯焊丝气体保护焊工艺，能够较好的填充坡口。两种焊接方式相互配合，充分发挥各自的优势，从而获得最佳的焊接质量。上述焊接方法，应用在交叉支撑型铁路货车转向架的交叉杆组成配件的生产上，保证了该组成配件的工艺强度和使用寿命，确保了铁路货车的提速改造。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。权利要求1.，其特征在于，包括采用钨极氩弧焊进行打底焊接，在管杆插接结构的间隙处形成打底连接焊缝；采用药芯焊丝气体保护焊工艺进行管杆连接结构坡口焊缝的填充焊接。2.根据权利要求1所述的管杆插接结构的焊接方法，其特征在于，所述采用钨极氩弧焊进行打底焊接，其具体操作过程是在偏向管杆插接结构插入一侧实施该焊接操作。3.根据权利要求1或者2所述的管杆插接结构的焊接方法，其特征在于，采用钨极氩弧焊进行打底焊接过程中，同时旋转工件，使焊接熔池不断向工件旋转的反方向推进；所述焊接熔池中的母材金属冷却后重新凝固，将管杆连接处的缝隙连接在一起，形成所述打底焊缝。4.根据权利要求1或者2所述的管杆插接结构的焊接方法，其特征在于，所述钨极氩弧焊采用焊接用纯氩气作为保护气体。5.根据权利要求1或者2所述的管杆插接结构的焊接方法，其特征在于，所述药芯焊丝气体保护焊采用焊接用纯二氧化碳作为保护气体。全文摘要本专利技术公开，该方法首先采用钨极氩弧焊进行打底焊接，在管杆插接结构的间隙处形成打底连接焊缝；继而采用药芯焊丝气体保护焊工艺进行管杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管杆插接结构的焊接方法，其特征在于，包括：采用钨极氩弧焊进行打底焊接，在管杆插接结构的间隙处形成打底连接焊缝；采用药芯焊丝气体保护焊工艺进行管杆连接结构坡口焊缝的填充焊接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志臣，马清波，胡成山，于维，
申请(专利权)人：齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]