專利名稱：一種鑄造鈦合金連桿的定位焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝備制造業(yè)中的定位焊接技術(shù)，是往復(fù)壓縮機(jī)中連桿的焊接專業(yè)技術(shù)，具體地說，是ZTC4鑄造鈦合金連桿的定位焊工藝。
背景技術(shù)：
往復(fù)壓縮機(jī)是用于海軍建設(shè)中的電動(dòng)高壓空氣動(dòng)力壓縮機(jī)組，連桿是壓縮機(jī)中實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的重要部件。連桿是由連桿體、連桿上軸承及連桿下軸承等部件組成，連桿材料為ZTC4鑄造鈦合金；連桿的加工工藝要求整體加工，加工中保證連桿體、連桿上軸承及連桿下軸承三件各孔同心，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)螺栓孔平行度的技術(shù)要求。原ZTC4鑄造鈦合金焊接是外委協(xié)作，每次焊接均要付給外協(xié)大量的焊接費(fèi)用，生產(chǎn)周期還不能保證，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、耗資金，提高了生產(chǎn)制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種ZTC4鑄造鈦合金連桿的定位焊接工藝。該定位焊接工藝解決了鑄造鈦合金連桿一次加工達(dá)到連桿體、連桿上軸承及連桿下軸承三件各孔同心，兩側(cè)螺栓孔相互平行的問題，保證了加工質(zhì)量，避免工件周轉(zhuǎn)，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明的焊接工藝為:采用手工鎢極氬弧焊，焊接ZTC4鑄造鈦合金連桿的連桿體、連桿上軸承及連桿下軸承；所采用的焊絲牌號(hào)=TAl純鈦焊絲；焊絲直徑:Φ2.4mm ;電源極性:直流正接；包括焊前處理、焊接過程及焊后檢查，其中焊接過程工藝參數(shù)為:焊接電流170 180A ;焊接電壓:12 14V ;保護(hù)氣體:按體積百分比，99.9% Ar ；鎢極材料:鈰鎢；鎢極直徑:2.4mm ;噴嘴直徑:16mm ;氣體流量:10 15L/min。其中:按重量百分比計(jì)，焊絲TAl的化學(xué)成分如下:Fe:0.12 ；C:0.01 ；N:0.01 ；0:
0.12 ；H:0.003 ；手工鎢極氬弧焊完成點(diǎn)焊的全過程；手工鎢極氬弧焊點(diǎn)焊前進(jìn)行如下處理:I)連桿體、連桿上軸承、及連桿下軸承均為鑄造鈦合金件，尺寸在點(diǎn)焊固定處留5mm余量，以備點(diǎn)焊固定后加工去掉熱影響區(qū)；2)鑄造鈦合金技術(shù)要求滿足SG07-2《Ti_6Al_4V合金鑄造連桿技術(shù)條件》；3)鑄造鈦合金依據(jù) GB/T4698-1996 ;GB/T14265_1993 標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè):A1、V、Fe、S1、C、Ν、Η、0 ;固定點(diǎn)焊前進(jìn)行如下處理:I)調(diào)試鎢極氬弧焊設(shè)備，使運(yùn)轉(zhuǎn)正常；2)用酒精清洗待點(diǎn)焊處表面，去除油污；3)用酒精清洗焊絲表面，去除油污；
4)拼裝ZTC4鑄造鈦合金連桿體、連桿上軸承及連桿下軸承；5)定位焊時(shí)提前3 5秒送氬氣，焊點(diǎn)處氬氣保護(hù)充分；6)定位焊收尾時(shí)，滯后3 5秒停止送氣，防止焊縫氧化。焊接順序如下:I)點(diǎn)焊的工藝參數(shù):焊接電流170 180A ;焊接電壓:12 14V ;保護(hù)氣體:按體積百分比，99.9% Ar ;鎢極材料:鈰鎢；鎢極直徑:2.4mm ;噴嘴直徑:16mm ;氣體流量:10 15L/min ；2)焊點(diǎn)焊后表面進(jìn)行宏觀檢查，焊點(diǎn)表面顏色呈銀白色；3)在宏觀檢查合格的基礎(chǔ)上對(duì)焊點(diǎn)表面進(jìn)行著色檢查；4)焊點(diǎn)表面著色檢查合格后進(jìn)行加工。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:1、本發(fā)明定位焊工藝要求進(jìn)行部件點(diǎn)焊固定，保證連桿一次加工合格，達(dá)到加工的技術(shù)要求。2、本發(fā)明定位焊，是采用手工鎢極氬弧焊的焊接方法，氣體保護(hù)焊的焊絲不用烘干處理，焊接過程中焊絲手動(dòng)送給，由于鎢極氬弧焊的熱量集中，具有熱影響區(qū)窄、變形小、成形美觀、質(zhì)量好、成本低、焊接效率高等優(yōu)點(diǎn)；而且，焊后不需清渣、打藥皮；采用手工鎢極氬弧焊不僅可以解決加工定位，同時(shí)可保證焊接質(zhì)量，縮短連桿外協(xié)的焊接周期，降低制造成本，保證了往復(fù)壓縮機(jī)的交貨期。3、本發(fā)明的連桿部件拼裝、焊接，不需要拼裝胎，一次定位點(diǎn)焊一點(diǎn)，對(duì)稱定位焊，保證加工要求，節(jié)約資金，降低成本。4、本發(fā)明可以使連桿點(diǎn)焊固定，滿足加工要求，保證連桿體、上、下軸承三件各孔同心，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)螺栓孔的平行度要求的技術(shù)要求，開發(fā)了連桿點(diǎn)焊固定新材料、加工新工藝、新方法，滿足用戶要求和市場(chǎng)的需求，不僅保證了焊接質(zhì)量同時(shí)縮短了焊接周期和產(chǎn)品的制造周期，在拓寬了風(fēng)機(jī)市場(chǎng)同時(shí)給社會(huì)帶了巨大的效益。


圖1為本發(fā)明鑄造鈦合金連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本發(fā)明連桿定位焊的示意圖；其中:1為連桿體,2為連桿襯套,3為連桿螺釘,4為調(diào)整墊片,5為連桿上軸承,6為連桿軸瓦，7為軸瓦止動(dòng)銷，8為連桿下軸承，9為開槽螺母，10為銷。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。一、連桿的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，連桿由連桿體1、連桿襯套2、連桿螺釘3、調(diào)整墊片4、連桿上軸承5、連桿軸瓦6、軸瓦止動(dòng)銷7、連桿下軸承8、開槽螺母9及銷10組成。定位焊是將連桿體1、連桿上軸承5及連相干下軸承8三件用定位焊的方法將三個(gè)部件連成一體，便于加工，解決連桿體1、連桿上軸承5及連桿下軸承8兩側(cè)螺栓孔同心，達(dá)到兩側(cè)螺栓孔平行度的技術(shù)要求。二、ZTC4鑄造鈦合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能分別見表1、表2 ;焊絲的化學(xué)成分及機(jī)械性能分別見表3、表4。表I鑄件的化學(xué)成分(％)
權(quán)利要求
1.一種鑄造鈦合金連桿的定位焊接工藝，其特征在于:采用手工鎢極氬弧焊，焊接ZTC4鑄造鈦合金連桿的連桿體、連桿上軸承及連桿下軸承；所采用的焊絲牌號(hào):TA1純鈦焊絲；焊絲直徑:Φ2.4mm ;電源極性:直流正接；包括焊前處理、焊接過程及焊后檢查，其中焊接過程工藝參數(shù)為: 焊接電流170 180A ;焊接電壓:12 14V ;保護(hù)氣體:按體積百分比，99.9% Ar ;鶴極材料:鈰鎢；鎢極直徑:2.4mm ;噴嘴直徑:16mm ;氣體流量:10 15L/min。
2.按權(quán)利要求1所述鑄造鈦合金連桿的定位焊接工藝，其特征在于:按重量百分比計(jì)，焊絲 TAl 的化學(xué)成分如下:Fe:0.12 ；C:0.01 ；N:0.01 ；0:0.12 ；H:0.003。
3.按權(quán)利要求1所述鑄造鈦合金連桿的定位焊接工藝，其特征在于:手工鎢極氬弧焊完成點(diǎn)焊的全過程。
4.按權(quán)利要求1所述鑄造鈦合金連桿的定位焊接工藝，其特征在于:手工鎢極氬弧焊點(diǎn)焊前進(jìn)行如下處理: 1)連桿體、連桿上軸承、及連桿下軸承均為鑄造鈦合金件，尺寸在點(diǎn)焊固定處留5_余量，以備點(diǎn)焊固定后加工去掉熱影響區(qū)； 2)鑄造鈦合金技術(shù)要求滿足SG07-2《T1-6A1-4V合金鑄造連桿技術(shù)條件》； 3)鑄造鈦合金依據(jù)GB/T4698-1996 ;GB/T14265_1993 標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè):A1、V、Fe、S1、C、N、H、O； 固定點(diǎn)焊前進(jìn)行如下處理: 1)調(diào)試鎢極氬弧焊設(shè)備，使運(yùn)轉(zhuǎn)正常； 2)用酒精清洗待點(diǎn)焊處表面，去除油污； 3)用酒精清洗焊絲表面，去除油污； 4)拼裝ZTC4鑄造鈦合金連桿體、連桿上軸承及連桿下軸承； 5)定位焊時(shí)提前3 5秒送氬氣，焊點(diǎn)處氬氣保護(hù)充分； 6)定位焊收尾時(shí)，滯后3 5秒停止送氣，防止焊縫氧化。
5.按權(quán)利要求1所述鑄造鈦合金連桿的定位焊接工藝，其特征在于:焊接順序如下: 1)點(diǎn)焊的工藝參數(shù):焊接電流170 180A;焊接電壓:12 14V ;保護(hù)氣體:按體積百分比，99.9% Ar ;鎢極材料:鈰鎢；鎢極直徑:2.4mm ;噴嘴直徑:16mm ;氣體流量:10 15L/min ； 2)焊點(diǎn)焊后表面進(jìn)行宏觀檢查，焊點(diǎn)表面顏色呈銀白色； 3)在宏觀檢查合格的基礎(chǔ)上對(duì)焊點(diǎn)表面進(jìn)行著色檢查； 4)焊點(diǎn)表面著色檢查合格后進(jìn)行加工。
全文摘要
本發(fā)明涉及裝備制造業(yè)中的定位焊接技術(shù)，是往復(fù)壓縮機(jī)中連桿的焊接專業(yè)技術(shù)，具體地說，是ZTC4鑄造鈦合金連桿的定位焊工藝，將ZTC4鑄造鈦合金連桿，采用手工鎢極氬弧焊，焊絲TA1純鈦焊絲；焊絲直徑φ2.4mm；電源極性直流正接；待連桿兩側(cè)螺栓孔加工后將其定位焊點(diǎn)加工去掉，焊接過程工藝參數(shù)為焊接電流170～180A；焊接電壓12～14V；保護(hù)氣體99.9％Ar氣體；鎢極直徑2.4mm；氣體流量10～15L/min。本發(fā)明是保證連桿加工時(shí)的精度要求而采取的定位焊，滿足鈦合金連桿加工技術(shù)要求，加工精度、質(zhì)量的要求，焊接一次合格，提高往復(fù)壓縮機(jī)的制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低鈦合金連桿的制造成本。
文檔編號(hào)B23K9/235GK103143821SQ20111040110
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者劉冬菊, 張靜, 黃成寶, 楊力, 曹宇 申請(qǐng)人:沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司, 沈陽透平機(jī)械股份有限公司