一种铸铁阀门密封面堆焊铜合金的TIG/MIG间接电弧方法技术

本发明专利技术公开了一种铸铁阀门密封面堆焊铜合金的TIG/MIG间接电弧方法，首先将阀门进行预热，然后清理密封面；采用TIG/MIG间接电弧工艺，采用氩气保护，以使阀门不接电，电弧在钨极和焊丝之间燃烧。本发明专利技术的优点在于焊接过程稳定，飞溅少，焊缝强度可靠，没有夹渣、气孔等缺陷，节约焊接材料，能够实现自动化，效率高，成本低；同时母材的稀释率低，减少或者避免泛铁现象出现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接领域，更加具体地说，涉及铸铁蝶形阀门堆焊铜合金的工艺方法。
技术介绍
阀门是机械工业中经常用到一种装置，在有些场合要求阀门与铜质工件配合，在这种条件下为了实现密封和增加铜质工件使用寿命，就要在阀门密封面上堆焊一层铜。目前国内小口径铸铁阀门密封面铜合金的熔敷，大部分都是采用手工氧乙炔火焰钎焊的方法进行，这种方法效率低，对工人的要求高，生产环境差，浪费了大量人力物力；等离子堆焊方法也常应用于铸铁阀门铜合金的堆焊，这种方法虽然焊接质量好，但是主要应用于较大口径阀门的焊接，且铜合金粉末成本较高，设备复杂，前期的投资较多。同时，由于焊接热输入很大，母材稀释率很高，铜层出现泛铁现象，增加了与之配合的铜质工件磨损损耗。中国专利201210330264.4提出采用脉冲熔化极氩弧焊的方法来进行球墨铸铁阀门堆焊不锈钢，该种方法采用脉冲直流电，IS气和CO2的混合气体作为保护气,最后焊接速度为8 15cm/min,最后焊接结果满足力学性能要求。但是其堆焊层厚度为5 6mm，一般情况下用不到如此厚的堆焊层，并且焊接速度8 15cm/min太慢，比如对于直径为IOOmm的阀门，堆焊一圈最快也要2min,效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，通过采用了高效率的自动TIG/MIG间接电弧的焊接方法，实现自动化焊接，提高生产效率，节约生产成本，同时降低母材稀释率，即减小了铜层中泛铁程度，从而减小与之配合的铜质工件磨损损耗。本专利技术的技术目的通过下述技术方案予以实现:一种铸铁阀门密 封面堆焊铜合金的TIG/MIG间接电弧方法，按照下述步骤进行:( I)步骤I，将阀门放入预热炉进行预热，并且阀门的密封面用砂纸清理干净，其中所述阀门材料为灰铸铁HT200，所述预热温度为150 300°C，优选为150_250°C ;预热时间为 0.5 — 2h，优选为 0.5—Ih ；(2)步骤2，将阀门固定在自动转台上，连接焊接设备，钨极氩弧焊枪与氩弧焊机负极相连接，焊丝通过MIG焊枪接氩弧焊机正极，阀门不接电，以使电弧在钨极氩弧焊枪和焊丝之间燃烧；所述焊丝选用1.2mm硅青铜焊丝CuSi3Mn ;采用惰性气体进行保护，例如氩气，钨极氩弧焊枪和MIG焊枪的气流量为10 — 25L/min，优选15 — 20L/min ;焊接电流为120—180A,优选 140—160A ;送丝速度为 3m/min—12m/min,优选 5—10m/min ;转台转速为 Irad/min—6rad/min ;钨极氩弧焊枪与工件平面夹角为60 80°，优选70— 80° ;MIG焊枪与工件平面夹角为60 80°，优选65— 75° ;钨极氩弧焊枪尖端和焊丝端头与阀门距离为0.5—3.0cm,优选 2—2.5cm ；(3)燃弧进行焊接，并将焊后的工件放入保温箱进行保温，所述保温温度为300—400 °C,保温时间为1一 2小时。在本专利技术的技术方案中，TIG/MIG间接电弧焊的方法是一种高效率焊接工艺，该种工艺降低了母材的热输入，能够实现母材的低稀释率，同时又能提高焊接生产率，降低生产成本。焊接时电流范围120— 180A，焊接电流过小时，焊接速度过慢，不利于提高生产效率；而电流过大时，虽然焊接速度提高，但是容易造成母材稀释率过大，产生泛铁现象，造成与支配和的铜质工件寿命减少。焊接速度(即平台转速)为lrad/min—6rad/min,即:31.4mm/min 188.4mm/min,焊速速度太低时容易造成堆焊层过厚,浪费材料；焊速过快会使熔滴为向四周铺展就发生凝固，导致稀释率增加。送丝速度的选择要与电流相配合，送丝速度过快和过慢都会使电弧形态发生变化，从而影响焊接的正常进行，钨极尖端和焊丝端头的高度也会影响到稀释率。通过工艺参数诸如平台转速、焊接电流的控制可实现不同厚度堆焊层的制备。本专利技术能够实现自动化，从而提高生产效率，减低生产成本；同时在焊接过程中飞溅少，焊接过程稳定，焊缝强度可靠；无气孔、裂纹、夹渣等缺陷；与同种条件下TIG焊、MIG焊相比，对于母材阀门的热输入减小，母材的稀释率降低，铜层的泛铁现象减小，增加了与之配合的铜质工件使用寿命。附图说明图1是本专利技术的TIG/MIG间接电弧焊焊接设备连接示意图，其中I为焊机，2为送丝机，3为CO2焊枪，4为焊接转台，5为铸铁阀门,6为鹤极IS弧焊枪。图2是利用本专利技术的TIG/MIG间接电弧焊焊后的材料金相图，放大100倍(奥林巴斯GX51显微镜)。 具体实施例方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。如附图1所示，将焊接设备予以连接，具体来说I是WSM31OTIGBT逆变式直流脉冲氩弧焊机、2是振康SB-10C-500送丝机、3是CO2焊枪、4是诺斯BY-50焊接转台、5是铸铁阀门、6是钨极氩弧焊枪，钨极接氩弧焊机负极，焊丝通过MIG焊枪接氩弧焊机正极，阀门不接电，电弧在钨极和焊丝之间燃烧。阀门基体为灰铸铁HT200，直径为100mm，密封面宽度为10mm，其化学成分的质量百分数％如下表所示:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸铁阀门密封面堆焊铜合金的TIG/MIG间接电弧方法，其特征在于，按照下述步骤进行:(1)步骤1，将阀门放入预热炉进行预热，并且阀门的密封面用砂纸清理干净，其中所述阀门材料为灰铸铁HT200，所述预热温度为150～300℃，预热时间为0.5?2h;(2)步骤2，将阀门固定在自动转台上，连接焊接设备，钨极氩弧焊枪与氩弧焊机负极相连接，焊丝通过MIG焊枪接氩弧焊机正极，阀门不接电，以使电弧在钨极氩弧焊枪和焊丝之间燃烧;所述焊丝选用1.2mm硅青铜焊丝CuSi3Mn;采用惰性气体进行保护，钨极氩弧焊枪和MIG焊枪的气流量为10－25L/min;焊接电流为120－180A;送丝速度为3m/min?12m/min;转台转速为1rad/min?6rad/min;钨极氩弧焊枪与工件平面夹角为60?80°;MIG焊枪与工件平面夹角为60～80°°;钨极氩弧焊枪尖端和焊丝端头与阀门距离为0.5?3.0cm;(3)燃弧进行焊接，并将焊后的工件放入保温箱进行保温，所述保温温度为300?400℃，保温时间为1?2小时。

【技术特征摘要】
1.一种铸铁阀门密封面堆焊铜合金的TIG/MIG间接电弧方法，其特征在于，按照下述步骤进行: (1)步骤1，将阀门放入预热炉进行预热，并且阀门的密封面用砂纸清理干净，其中所述阀门材料为灰铸铁HT200，所述预热温度为150 300°C，预热时间为0.5_2h; (2)步骤2，将阀门固定在自动转台上，连接焊接设备，钨极氩弧焊枪与氩弧焊机负极相连接，焊丝通过MIG焊枪接氩弧焊机正极，阀门不接电，以使电弧在钨极氩弧焊枪和焊丝之间燃烧； 所述焊丝选用1.2!11111硅青铜焊丝(:113丨3111;采用惰性气体进行保护，钨极氩弧焊枪和MIG焊枪的气流量为10 - 25L/min;焊接电流为120 — 180A;送丝速度为3m/min-12m/min;转台转速为lrad/min-6rad/min;钨极氩弧焊枪与工件平面夹角为60-80° ;MIG焊枪与工件平面夹角为60 80° ° ;钨极氩弧焊枪尖端和焊丝端头与阀门距离为0.5-3.0cm; (3)燃弧进行焊接，并将焊后的工件放入保温箱进行保温，所述保温温度为300-400...

【专利技术属性】
技术研发人员：马阳阳，吕小青，禹化民，苏东东，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：