專利名稱：敞開式焊接金屬鉭、鈮及其合金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于稀有金屬焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是金屬鉭、鈮及其合金的焊接保護方法。
背景技術(shù)：
鉭、鈮及其合金由于其優(yōu)異的耐高溫、耐腐蝕等性能已經(jīng)廣泛應用于電子、化工等領(lǐng)域。由于環(huán)境保護的需要，以前由四氟、石墨等材料制作的耐腐蝕反應釜、罐、熱交換器等產(chǎn)品，都逐漸由性能更符合環(huán)境保護需要的鉭鈮及其合金代替。在實際生產(chǎn)中，鉭鈮及其合金焊接方法普遍采用惰性氣體保護焊、電子束焊等。但是由于鉭鈮及其合金具有受熱后開始與空氣中的氧氣、氮氣等氣體元素發(fā)生反應，隨著溫度的升高反應更加劇烈的特性，因此鉭鈮及其合金的焊接通常需要在惰性氣體保護箱或者真空焊接箱中進行，焊件尺寸受到保護箱尺寸的限制。加工大型制件必須有大型的焊接保護箱相配套，生產(chǎn)成本高，投資大，不適應于稀有金屬小批量多品種的生產(chǎn)方式。另外，從原理上分析，鉭鈮及其合金構(gòu)件的焊接，最常用的是惰性氣體保護焊接，原理是利用電弧作為熱源，使構(gòu)件的被連接部位局部熔化成液體，然后再冷卻結(jié)晶成一體。但是由于鉭鈮及其合金具有受熱后開始與空氣中的氧氣、氮氣等氣體元素發(fā)生反應，隨著溫度的升高反應更加劇烈的特性，必須在焊接全過程，即加熱、熔化和凝固三個階段對焊縫和熱影響區(qū)加以保護，避免“氧化”。常用的焊接方法是將焊體整體置于焊接保護箱中后將焊接保護箱封閉，然后通過真空系統(tǒng)抽空，回充惰性氣體，再抽真空，再回充惰性氣體這一置換過程達到工藝要求的惰性氣體濃度，從而實現(xiàn)焊接保護的目的。焊接構(gòu)件必須能夠完全放進焊接保護箱內(nèi)，同時相應的焊接工裝、夾具也必須同時能被裝入保護箱，顯然，焊接構(gòu)件處于封閉的整體保護的狀態(tài)，其尺寸受到焊接保護箱大小的制約。另外還存在焊接構(gòu)件在保護箱內(nèi)活動受到限制、焊接方式不靈活、焊接保護氣氛必須通過多次置換實現(xiàn)、耗氣量大等諸多問題。加工大型制件必須有大型的焊接保護箱相配套，生產(chǎn)成本高，投資大，不適應于稀有金屬小批量多品種的生產(chǎn)方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種敞開式焊接金屬鉭鈮及其合金的方法。
本發(fā)明的目的按下述方案實現(xiàn)敞開式焊接金屬鉭鈮及其合金的方法，焊接時在圍繞焊縫的背面設(shè)置封閉的工裝，在圍繞焊縫的正面設(shè)置敞開的工裝，背面封閉工裝內(nèi)通入保護氣體，正面敞開的工裝靠近焊縫的位置開有通氣孔，焊接時連續(xù)穩(wěn)定通入保護氣體；上述工裝與待焊工件是采用粘接的方法聯(lián)結(jié)；上述粘接采用的是耐熱的鋁錫箔膠帶；焊接過程中保護氣體的流量與焊縫保護長度成正比，約為1L/min×10mm。
焊縫及熱影響區(qū)外的溫度允許≤100℃。
本發(fā)明的特點在于1、實現(xiàn)大氣環(huán)境下沒有尺寸限制的焊件局部保護式的鉭、鈮及其合金的焊接；2、具有生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點；3、可根據(jù)不同制件做快速的工藝調(diào)整。


圖1是本發(fā)明應用于點焊工件時的示意圖；圖2是本發(fā)明應用于平板對焊工件時的示意圖；圖3是本發(fā)明應用于角焊工件時的示意圖。
具體實施例方式實施例1如圖1所示，在用焊槍(1)對工件(3)進行點焊時，在焊縫(4)的背面圍繞焊縫通過鋁錫箔膠帶粘接一封閉的作為工裝的下保護罩(5)，在圍繞焊縫的正面通過鋁錫箔膠帶粘接一敞開的作為工裝的上保護罩(2)，背面封閉工裝內(nèi)通入保護氣體，正面敞開的工裝靠近焊縫的位置開有通氣孔(6)，焊接時通過該孔連續(xù)穩(wěn)定通入保護氣體。
實施例2如圖2所示，在用焊槍(1)對工件(3)進行對焊時，在焊縫(4)的背面圍繞焊縫通過鋁錫箔膠帶粘接一封閉的作為工裝的下保護罩(5)，在圍繞焊縫的正面通過鋁錫箔膠帶粘接一敞開的作為工裝的上保護罩(2)，背面封閉工裝內(nèi)通入保護氣體，正面敞開的工裝靠近焊縫的位置均勻開有一圈通氣孔(6)，焊接時通過該孔連續(xù)穩(wěn)定通入保護氣體，保護氣體的流量根據(jù)焊縫的長度調(diào)節(jié)，焊縫愈長，流量愈大，焊縫長度每增加10毫米，流量增加1升/分鐘，工裝與焊縫之間的距離應保證熱影響區(qū)外的溫度≤100℃。
實施例3，如圖3所示，在用焊槍(1)對工件(2)進行角焊時，在焊縫(4)的背面圍繞焊縫通過鋁錫箔膠帶粘接兩個封閉的作為工裝的下保護罩(5a)、(5b)，在圍繞焊縫的正面通過鋁錫箔膠帶粘接一敞開的作為工裝的上保護罩(2)，背面封閉工裝內(nèi)通入保護氣體，正面敞開的工裝靠近焊縫的位置與焊接件等距均勻開有一圈通氣孔(6)，焊接時通過該孔連續(xù)穩(wěn)定通入保護氣體，保護氣體的流量根據(jù)焊縫的長度調(diào)節(jié)，焊縫愈長，流量愈大，焊縫長度每增加10毫米，流量增加1升/分鐘，工裝與焊縫之間的距離應保證熱影響區(qū)外的溫度≤100℃。
權(quán)利要求
1.敞開式焊接金屬鉭鈮及其合金的方法，其特征在于焊接時在圍繞焊縫的背面設(shè)置封閉的工裝，在圍繞焊縫的正面設(shè)置敞開的工裝，背面封閉工裝內(nèi)通入保護氣體，正面敞開的工裝靠近焊縫的位置開有通氣孔，焊接時連續(xù)穩(wěn)定通入保護氣體。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的敞開式焊接金屬鉭鈮及其合金的方法，其特征在于上述工裝與待焊工件是采用粘接的方法聯(lián)結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)力要求2所述的敞開式焊接金屬鉭鈮及其合金的方法，其特征在于上述粘接采用的是耐熱的鋁錫箔膠帶。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的敞開式焊接金屬鉭鈮及其合金的方法，其特征在于焊接過程中保護氣體的流量與焊縫保護長度成正比，約為1L/min×10mm。
全文摘要
本發(fā)明是一種敞開式焊接金屬鉭鈮及其合金的方法，焊接時在圍繞焊縫的背面設(shè)置封閉的工裝，在圍繞焊縫的正面設(shè)置敞開的工裝，背面封閉工裝內(nèi)通入保護氣體，正面敞開的工裝靠近焊縫的位置開有通氣孔，焊接時連續(xù)穩(wěn)定通入保護氣體。本發(fā)明的特點在于1.實現(xiàn)大氣環(huán)境下沒有尺寸限制的焊件局部保護式的鉭、鈮及其合金的焊接；2.具有生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點；3.可根據(jù)不同制件做快速的工藝調(diào)整。
文檔編號B23K37/04GK1745958SQ20051010667
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者汪凱, 馬萬金, 王學澤, 趙永升, 李佳鵬, 馬沁, 楊強生 申請人:西北稀有金屬材料研究院