一种金属板材的喷射焊接方法技术

一种金属板材的喷射焊接方法，包括如下步骤：1)焊接前对两块待焊接金属板材焊缝处先进行处理；并预热焊缝温度至液相线下50～200℃；2)在坩锅中制备与待焊接金属板材相同材质的金属液，当金属液过热度达到20～150℃时，坩锅底部连接导流管雾化喷嘴，提升导流管上端塞棒系统，对待焊接金属板材的焊缝处进行浇注，金属液通过雾化喷嘴雾化形成金属颗粒雾化锥，金属颗粒迅速粘结在焊缝处，与焊缝处板材边部金属发生重熔，并迅速凝固从而将分离的待焊接金属板材连接在一起；3)在热状态下由后续的轧辊对焊缝进行轧制，使得焊缝内的金属致密度提高，最终达到与金属板材性能相当的水平；4)对焊缝处清理、平齐。本发明专利技术使焊缝性能与金属板材一致。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接技术，特别涉及。
技术介绍
目前，金属板材的焊接方法比较多，常见的方法介绍如下(I)手弧焊手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。1888 年，俄罗斯专利技术了手工电弧焊接技术，使用无药皮的裸露金属棒来产生保护气体。直到20 世纪初，在瑞典专利技术卡尔伯格过程(Kjellberg process)和Quas1-arc方法传入英国后,药 皮焊条才开始发展起来。值得注意的是，由于成本较高，刚开始人们不怎么使用药皮焊条。 它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间 燃烧。涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧，另一方面可以产生熔渣覆盖 在熔池表面，防止熔化金属与周围气体的相互作用。熔渣的更重要作用是与熔化金属产生 物理化学反应或添加合金元素，改善焊缝金属能。手弧焊设备简单、轻便，操作灵活。可以 应用于维修及装配中的短缝的焊接，特别是可以用于难以达到的部位的焊接。手弧焊配用 相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。(2)钨极气体保护电弧焊这是一种不熔化极气体保护电弧焊，是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而 形成焊缝的。焊接过程中钨极不熔化，只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦 气作保护。还可根据需要另外添加金属。在国际上通称为TIG焊。钨极气体保护电弧焊由 于能很好地控制热输入，所以它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法。这种方法几乎 可以用于所有金属的连接，尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛 和锆这些活泼金属。这种焊接方法的焊缝质量高，但与其它电弧焊相比，其焊接速度较慢。(3)熔化极气体保护电弧焊这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬喷嘴 喷出的气体保护电弧来进行焊接的。熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有氩气、氦 气、CO2气或这些气体的混合气。以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊 (在国际上简称为MIG焊)；以惰性气体与氧化性气体(02、C02)混合气为保护气体时，或以 CO2气体或C02+02混合气为保护气时，或以CO2气体或C02+02混合气为保护气时，统称为熔 化极活性气体保护电弧焊(在国际上简称为MAG焊)。熔化极气体保护电弧焊的主要优点 是可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。熔化极活 性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。熔化极惰性气体保护焊适 用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。(4)等离子弧焊等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。它是利用电极和工件之间地压缩电弧(叫 转发转移电弧)实现焊接的。所用的电极通常是钨极。产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气或其中二者之混合气。同时还通过喷嘴用惰性气体保护。焊接时可以外加填充 金属，也可以不加填充金属。等离子弧焊焊接时，由于其电弧挺直、能量密度大、因而电弧穿 透能力强。等离子弧焊焊接时产生的小孔效应，对于一定厚度范围内的大多数金属可以进 行不开坡口对接，并能保证熔透和焊缝均匀一致。因此，等离子弧焊的生产率高、焊缝质量 好。但等离子弧焊设备(包括喷嘴)比较复杂，对焊接工艺参数的控制要求较高。钨极气 体保护电弧焊可焊接的绝大多数金属，均可采用等离子弧焊接。与之相比，对于1_以下的 极薄的金属的焊接，用等离子弧焊可较易进行。(5)管状焊丝电弧焊管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行 焊接的，可以认为是熔化极气体保护焊的一种类型。所使用的焊丝是管状焊丝，管内装有各 种组分的焊剂。焊接时，外加保护气体，主要是co2。焊剂受热分解或熔化，起着造渣保护溶 池、渗合金及稳弧等作用。管状焊丝电弧焊除具有上述熔化极气体保护电弧焊的优点外，由 于管内焊剂的作用，使之在冶金上更具优点。管状焊丝电弧焊可以应用于大多数黑色金属 各种接头的焊接。管状焊丝电弧焊在一些工业先进国家已得到广泛应用。“管状焊丝”即现 在所说的“药芯焊丝”。(6)电阻焊这是以电阻热为能源的一类焊接方法，包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固 体电阻热为能源的电阻焊。由于电渣焊更具有独特的特点，故放在后面介绍。这里主要介 绍几种固体电阻热为能源的电阻焊，主要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。电阻焊一般是使工 件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触 表面熔化而实现连接的焊接方法。通常使用较大的电流。为了防止在接触面上发生电弧并 且为了锻压焊缝金属，焊接过程中始终要施加压力。进行这一类电阻焊时，被焊工件的表面 善对于获得稳定的焊接质量是头等重要的。因此，焊前必须将电极与工件以及工件与工件 间的接触表面进行清理。点焊、缝焊和凸焊的牾在于焊接电流(单相)大(几千至几万安 培)，通电时间短(几周波至几秒)，设备昂贵、复杂，生产率高，因此适于大批量生产。主要 用于焊接厚度小于3_的薄板组件。各类钢材、铝、镁等有色金属及其合金、不锈钢等均可 焊接。(7)电子束焊电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。 电子束焊接时，由电子枪产生电子束并加速。常用的电子束焊有高真空电子束焊、低真空 电子束焊和非真空电子束焊。前两种方法都是在真空室内进行。焊接准备时间(主要是抽 真空时间)较长，工件尺寸受真空室大小限制。电子束焊与电弧焊相比，主要的特点是焊缝 熔深大、熔宽小、焊缝金属纯度高。它既可以用在很薄材料的精密焊接，又可以用在很厚的 (最厚达300_)构件焊接。所有用其它焊接方法能进行熔化焊的金属及合金都可以用电子 束焊接。主要用于要求高质量的产品的焊接。还能解决异种金属、易氧化金属及难熔金属 的焊接。但不适于大批量产品。(8)、激光焊激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。这种 焊接方法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊优点是不需要在真空中进行，缺点则是穿透力不如电子束焊强。激光焊时能进行精确的能量控制，因而可以实现精密微 型器件的焊接。它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。(9)、钎焊钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。它是利用熔点比被焊材料的 熔点低的金属作钎料，经过加热使钎料熔化，毛细管作用将钎料及入到接头接触面的间隙 内，润湿被焊金属表面，使液相与固相之间互扩散而形成钎焊接头。因此，钎焊是一种固相 兼液相的焊接方法。钎焊加热温度较低，母材不熔化，而且也不需施加压力。但焊前必须采 取一定的措施清除被焊工件表面的油污、灰尘、氧化膜等。这是使工件润湿性好、确保接头 质量的重要保证。钎料的液相线湿度高于450°C而低于母材金属的熔点时，称为硬钎焊；低 于450°C时，称为软钎焊。根据热源或加热方法不同钎焊可分为火焰钎焊、感应钎焊、炉中 钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。钎焊时由于加热温度比较低，故对工件材料的性能影响较小， 焊件的应力变形也较小。但钎焊接头的强度一般比较低，耐热能力较差。钎焊可以用于焊 接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属材料，还可以连接异种金属、金属与非金属。适于焊 接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属板材的喷射焊接方法，包括如下步骤：1)焊接前对两块待焊接金属板材焊缝处先进行处理，使得待焊焊缝处呈可以容纳雾化颗粒的凹槽结构；并预热焊缝温度至液相线下50～200℃；2)在坩锅中制备与待焊接金属板材相同材质的金属液，当金属液过热度达到20～150℃时，坩锅底部连接导流管雾化喷嘴，提升导流管上端塞棒系统，对待焊接金属板材的焊缝处进行浇注，金属液通过雾化喷嘴雾化形成金属颗粒雾化锥，金属颗粒迅速粘结在待焊接金属板材的焊缝处，与焊缝处板材边部金属发生重熔，并迅速凝固从而将分离的待焊接金属板材连接在一起；3)在热状态下由后续的轧辊对焊缝进行轧制，使得焊缝内的金属致密度提高，最终达到与金属板材性能相当的水平；4)对焊缝处清理、平齐。

【技术特征摘要】
1.一种金属板材的喷射焊接方法，包括如下步骤1)焊接前对两块待焊接金属板材焊缝处先进行处理，使得待焊焊缝处呈可以容纳雾化颗粒的凹槽结构；并预热焊缝温度至液相线下50 200°C ；2)在坩锅中制备与待焊接金属板材相同材质的金属液，当金属液过热度达到20 150°C时，坩锅底部连接导流管雾化喷嘴，提升导流管上端塞棒系统，对待焊接金属板材的焊缝处进行浇注，金属液通过雾化喷嘴雾化形成金属颗粒雾化锥，金属颗粒迅速粘结在待焊接金属板材的焊缝处，与焊缝处板材边部金属发生重熔，并迅速凝固从而将分离的待焊接金属板材连接在一起；3)在热状态下由后续的轧辊对焊缝进行轧制，使得焊缝内的金属致密度提高，最终达到与金属板材性能相当的水平；4)对焊缝处清理、平齐。2.如权利要求1所述的金属板材的喷射焊接方法，其特征是，所述的焊缝的形状为三角形、梯形、或半圆形。3.如权利要求1所述的金属板材的喷射焊接方法，其特征是，所述的焊缝中心与雾化锥中心在同一平面内。4.如权利要求1或3所述的金属板材的喷射焊接方法，其特征是，所述的雾化锥中心与焊缝中心可根据要求两者间角度在25 165°之间内变化。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：任三兵，樊俊飞，乐海荣，赵顺利，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：