一種不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水龍頭殼體的生產(chǎn)工藝，尤其是一種不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，包括以下步驟：材料選取-零件制備-焊前清洗-零件裝夾-零件焊接-焊后檢查，其中，在零件裝夾時需調(diào)整所述焊接夾具使得所述底板的焊接位置鑲嵌在所述本體的焊接位置上，在零件焊接中采用激光深熔焊接法。通過將底板的焊接位置鑲嵌在本體的焊接位置上，再采用能量密度高度集中的激光深熔焊接法將本體和底板焊接在一起，使得焊縫的焊接強(qiáng)度較高、焊縫致密且外形美觀。
【專利說明】一種不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水龍頭殼體的生產(chǎn)工藝，尤其是一種不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]目前業(yè)界普遍采用鑄造的方法來生產(chǎn)水龍頭殼體，其主要使用的材料為銅合金或鋅合金，成本較高。一般的水龍頭殼體的生產(chǎn)工藝流程為:砂芯成型-砂芯檢驗-鑄造合金熔煉-化學(xué)成分分析-重力鑄造-后續(xù)的處理等。但是，由于砂的整體性質(zhì)軟而多孔，所以鑄件尺寸精度較低，表面也較粗糙且容易產(chǎn)生缺陷，這使得水龍頭的成形質(zhì)量較差。同時，每個砂質(zhì)鑄型只能澆注一次，獲得鑄件后鑄型即損壞，必須重新鑄造，大大地增加了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率。此外，鑄造是工業(yè)耗能問題突出的工藝，表現(xiàn)出高耗能、高污染等負(fù)效應(yīng)。目前該領(lǐng)域的研究主要集中在水龍頭的功能開發(fā)上，而對水龍頭本身的制造方法的改進(jìn)方面研究較少，新的制造工藝和加工方法鮮有關(guān)注。
[0003]中國發(fā)明專利ZL01114607.9公開了一種不銹鋼水龍頭的加工方法，其加工工序為落料-彎曲-壓形-沖開口-翻邊-水嘴拉伸-切口-線割-焊接口-焊接-拋光-成品，但是該加工方法采用的是普通的焊接工藝，焊縫較大，焊接后需要進(jìn)行拋光以確保外觀質(zhì)量，對于形狀比較復(fù)雜的水龍頭殼體，拋光時容易碰傷外觀，此外普通的焊接工藝還存在焊接易變形、焊接后容易生銹等問題，這些都會影響水龍頭殼體的外觀，增加生產(chǎn)不良率。
[0004]中國發(fā)明專利ZL201110439089.8公開了一種不銹鋼水龍頭的制造方法，先通過液壓成型或沖床沖制的方法制造出水龍頭零件，然后通過氬弧焊焊接組裝成水龍頭，有效避免了傳統(tǒng)鑄造方法產(chǎn)生的問題。但是該方法并沒有公開詳細(xì)的焊接工藝，由于氬弧焊因為熱影響區(qū)域大，常常會造成變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結(jié)合力不夠及內(nèi)應(yīng)力損傷等缺點，其具體的焊接方法對焊接效果影響大，此外，該方法焊接后仍需要拋光處理，容易損傷水龍頭殼體。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種焊接強(qiáng)度高、焊縫致密且外形美觀的不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，包括以下步驟:
[0008](I)材料選取:選擇厚度為的奧氏體不銹鋼板材作為材料；
[0009](2)零件制備:采用壓力加工的方式將所述奧氏體不銹鋼板材分別制作成組成水龍頭殼體的本體和底板；
[0010](3)焊前清洗:對所述本體和底板的表面進(jìn)行除油污處理；
[0011](4)零件裝夾:將所述本體和底板根據(jù)設(shè)定位置關(guān)系裝夾在焊接夾具上，同時調(diào)整所述焊接夾具使得所述底板的焊接位置鑲嵌在所述本體的焊接位置上；
[0012](5)零件焊接:采用激光深熔焊接法將所述本體和底板焊接在一起，整個焊接過程在氬氣保護(hù)下進(jìn)行，所使用的激光器類型為固體脈沖激光器，其主要焊接工藝參數(shù)如下:最大功率4.0kw,平均輸出功率428.8w,最小光斑直徑0.15mm,離焦量0mm，焊接速度4mm/s，脈寬16ms，氬氣保護(hù)流量17L/min ；
[0013](6)焊后檢查:檢查焊接后水龍頭殼體的外觀質(zhì)量,并對其進(jìn)行密封性測試、腐蝕性測試以及力學(xué)性能測試，剔除焊接不良品。
[0014]作為一種優(yōu)選，在步驟(I)中，所述奧氏體不銹鋼板材為lCrl8Ni8不銹鋼板材。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在步驟(3)中，所述除油污處理方法如下:
[0016]a.將溶度為99.5%的工業(yè)丙酮溶液裝入礦泉水瓶中，同時在瓶蓋上扎一個或多個小孔，旋緊所述瓶蓋，并將所述礦泉水瓶倒置，使所述工業(yè)丙酮溶液能夠成霧狀噴到所述本體和底板上；
[0017]b.用工業(yè)擦拭紙或工業(yè)擦拭布擦拭所述本體和底板的表面；
[0018]c.用工業(yè)砂紙打磨所述本體和底板的表面，使得所述本體和底板的表面清潔。
[0019]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在步驟(2)中，所述本體和所述底板的最小壁厚為2mm。
[0020]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在步驟(2)中，加工后的所述本體和所述底板上相應(yīng)的焊接位置的不平度和錯位控制在0.3mm以內(nèi)。
[0021]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在步驟(5)中，焊接前將所述本體和所述底板內(nèi)嵌式對接，整個焊接過程中未添加填充料。
[0022]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在步驟(5)中，焊接完成后，所述本體和所述底板的變形量控制在0.5_以內(nèi)。
[0023]通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0024]1、通過將底板的焊接位置鑲嵌在本體的焊接位置上，再采用能量密度高度集中的激光深熔焊接法將本體和底板焊接在一起，使得焊接位置的焊接強(qiáng)度較高、焊縫致密且外形美觀。
[0025]2、本發(fā)明采用的奧氏體不銹鋼板材具有卓越的力學(xué)性能、超群的耐磨損性能、安全衛(wèi)生性能好、內(nèi)壁光滑水阻小、使用壽命長等優(yōu)點，適合作為不銹鋼水龍頭的殼體材料。
[0026]3、本發(fā)明的焊接工藝無需填充材料，焊接工藝效率高，同時由于將底板的焊接位置直接鑲嵌在本體的焊接位置上，焊接后兩零件之間不會產(chǎn)生錯位，焊接后零件水龍頭殼體的尺寸精度不會降低。
[0027]4、由于在焊接過程中，離焦量設(shè)置為0mm，激光的功率密度高，加熱集中，熱影響區(qū)窄，工件變形小。
[0028]5、本發(fā)明提供的除油污處理方法操作簡單，且能獲得較好的清潔效果。此外，本發(fā)明的不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝焊接后無需進(jìn)行拋光，可有效避免拋光工序?qū)λ堫^殼體可能產(chǎn)生的損傷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明本體和底板焊接前的對接方式示意圖。
[0030]圖中標(biāo)示對應(yīng)如下:
[0031]1-本體；2-底板；
[0032]3-焊縫。

【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0034]本實施的不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，包括以下步驟:
[0035](I)材料選取:選擇厚度為的奧氏體不銹鋼lCrl8Ni8板材作為材料，具體的板材厚度可以根據(jù)實際需要選擇。
[0036](2)零件制備:采用壓力加工的方式將奧氏體不銹鋼ICrlSNiS板材分別制作成組成水龍頭殼體的本體和底板,在加工過程中，應(yīng)將本體和底板上相應(yīng)的焊接位置的不平度和錯位控制在0.3mm以內(nèi)，當(dāng)壓力加工的方式無法達(dá)到所要求的不平度和錯位時，應(yīng)該采用機(jī)加工的方式控制本體和底板上相應(yīng)的焊接位置的不平度和錯位。本體和底板最好是能保證有2mm的最小壁厚，以確保焊接后的產(chǎn)品有足夠的強(qiáng)度。本體和底板的具體形狀和大小根據(jù)實際需要設(shè)計，同時需要說明的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)常識很容易了解，水龍頭殼體的組成零件可能不僅僅包括本體和底板，還有其他如水嘴、裝飾蓋等零件，這些零件也是可以采用本發(fā)明提供的焊接工藝進(jìn)行焊接的，在本實施例中，水龍頭殼體主要由本體和底板組成。
[0037](3)焊前清洗:對上一步驟中獲得的本體和底板的表面進(jìn)行除油污處理，具體的除油污處理方法可以是常規(guī)的方法，在本實施例中采用了一種新的除油污處理方法，具體操作方法包括:
[0038]a.將溶度為99.5%的工業(yè)丙酮溶液裝入礦泉水瓶中，同時在瓶蓋上扎一個或多個小孔，旋緊所述瓶蓋，并將所述礦泉水瓶倒置，使所述工業(yè)丙酮溶液能夠成霧狀噴到所述本體和底板上；
[0039]b.用工業(yè)擦拭紙或工業(yè)擦拭布擦拭本體和底板的表面；
[0040]c.用工業(yè)砂紙打磨本體和底板的表面，使得本體和底板的表面清潔。
[0041](4)零件裝夾:將本體和底板根據(jù)設(shè)定位置關(guān)系裝夾在焊接夾具上，焊接夾具是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的焊接夾具，此處不再詳述。同時調(diào)整焊接夾具使得底板的焊接位置鑲嵌在本體的焊接位置上，本體和底板的間隙即為焊縫，具體的鑲嵌方式可以根據(jù)實際需要設(shè)置，主要本體和底板的焊接位置之間可以鑲嵌在一起，并能形成便于焊接的焊縫即可。
[0042](5)零件焊接:焊接前將本體和底板內(nèi)嵌式對接，具體的對接方式如圖1所示，將底板2鑲嵌到本體I的焊接位置，本體I和底板2的間隙形成焊縫3。采用激光深熔焊接法將本體I和底板2焊接在一起，整個焊接過程在氬氣保護(hù)下進(jìn)行，且整個焊接過程中未添加填充料，焊接過程中本體I和底板2的焊接變形量應(yīng)該控制在0.5mm以內(nèi)。所使用的激光器類型為固體脈沖激光器，其主要焊接工藝參數(shù)如下:最大功率4.0kw，平均輸出功率428.8w,最小光斑直徑0.15mm,離焦量0mm，焊接速度4mm/s，脈寬16ms，氬氣保護(hù)流量17L/min ；
[0043](6)焊后檢查:檢查焊接后水龍頭殼體的外觀質(zhì)量,并對其進(jìn)行密封性測試、腐蝕性測試以及力學(xué)性能測試，剔除焊接不良品。
[0044]焊接后的不銹鋼水龍頭的焊縫外觀成形美觀、光亮無焦斜，無虛焊、無裂紋、氣孔等焊接缺陷，經(jīng)檢測其焊縫強(qiáng)度高于3MPa，焊縫致密，經(jīng)試水和試氣測試無泄漏，力學(xué)性能良好，將其安裝在水管管路中進(jìn)行打壓測試，打壓測試的打壓壓力為0.2MPa，保壓時間為30分鐘，測試后未發(fā)現(xiàn)焊接處存在泄漏的情況。
[0045] 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明做了詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明的實施方式并不僅限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可以對本發(fā)明做出各種變形，如將焊接過程中使用的保護(hù)氣體由氬氣變更為其他惰性氣體等，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)材料選取:選擇厚度為的奧氏體不銹鋼板材作為材料； (2)零件制備:采用壓力加工的方式將所述奧氏體不銹鋼板材分別制作成組成水龍頭殼體的本體和底板； (3)焊前清洗:對所述本體和底板的表面進(jìn)行除油污處理； (4)零件裝夾:將所述本體和底板根據(jù)設(shè)定位置關(guān)系裝夾在焊接夾具上，同時調(diào)整所述焊接夾具使得所述底板的焊接位置鑲嵌在所述本體的焊接位置上； (5)零件焊接:采用激光深熔焊接法將所述本體和底板焊接在一起，整個焊接過程在氬氣保護(hù)下進(jìn)行，所使用的激光器類型為固體脈沖激光器，其主要焊接工藝參數(shù)如下:最大功率4.0kw,平均輸出功率428.8w,最小光斑直徑0.15mm,離焦量0mm，焊接速度4mm/s，脈寬16ms,気氣保護(hù)流量17L/min ； (6)焊后檢查:檢查焊接后水龍頭殼體的外觀質(zhì)量,并對其進(jìn)行密封性測試、腐蝕性測試以及力學(xué)性能測試，剔除焊接不良品。
2.如權(quán)利要求1所述的不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，其特征在于，在步驟(I)中，所述奧氏體不銹鋼板材為lCrl8Ni8不銹鋼板材。
3.如權(quán)利要求1所述的不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，其特征在于，在步驟(3)中，所述除油污處理方法如下: a.將溶度為99.5%的工業(yè)丙酮溶液裝入礦泉水瓶中，同時在瓶蓋上扎一個或多個小孔，旋緊所述瓶蓋，并將所述礦泉水瓶倒置，使所述工業(yè)丙酮溶液能夠成霧狀噴到所述本體和底板上； b.用工業(yè)擦拭紙或工業(yè)擦拭布擦拭所述本體和底板的表面； c.用工業(yè)砂紙打磨所述本體和底板的表面，使得所述本體和底板的表面清潔。
4.如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，其特征在于，在步驟(2)中，所述本體和所述底板的最小壁厚為2mm。
5.如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，其特征在于，在步驟(2)中，加工后的所述本體和所述底板上相應(yīng)的焊接位置的不平度和錯位控制在0.3mm以內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，其特征在于，在步驟(5)中，焊接前將所述本體和所述底板內(nèi)嵌式對接，整個焊接過程中未添加填充料。
7.如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的不銹鋼水龍頭殼體焊接工藝，其特征在于，在步驟(5)中，焊接完成后，所述本體和所述底板的變形量控制在0.5mm以內(nèi)。
【文檔編號】B23K26/14GK104043901SQ201410275515
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】周廣濤, 王立鵬, 陳強(qiáng), 陳志偉, 陳聰彬, 劉駿, 梁國俐 申請人:華僑大學(xué)