[发明专利]金属部件钨惰性气体(TIG)焊接法活性剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及金属部件的焊接，特别涉及航空领域，而且特别涉及燃气涡轮发动 机领域金属部件的焊接。

背景技术

TIG(钨惰性气体)焊接法可以通过电弧来焊接金属部件。TIG焊接法是一种采用 不熔化电极的电弧焊接法。

如图1所示，电弧61是在焊枪60(其电位为负)和第一金属部件1(其电位为正) 之间形成的。第一金属部件1与第二金属部件2相接触，两个部件彼此焊接在一起。 焊枪60靠近第一部件1，电位差产生电弧61。电弧所提供的能量使得金属部件1，2的 温度升高，造成局部熔化并随着冷却而形成焊接。然而，当金属部件很厚时，热透 深度可能会不够充分，影响有效焊接。

如果厚度不均匀，焊接作业会引起焊缝质量变化，在较薄区域，焊接质量总体 良好，而相反，在较厚部位，则焊接质量较差。

为了改善较厚区域的焊接质量，可以增加电弧的功率。但是，在较薄区域适用 高功率的焊枪，有可能会引起部件变形，在所述部件上造成透热深度过大的现象。 结果造成变形的部件无法修理，最终必须淘汰。

为了焊接厚度不等的部件，可以提前在较厚区域进行倒角，这样，部件沿焊接 区域的厚度减小，取得一致。一旦部件采用焊接电弧进行了焊接，在焊接部件上提 供物质，从而形成物质堆积，后者在倒角作业期间被清除。这个步骤称之为填充， 可以使得被焊接部件恢复到其倒角作业前的原始形式。

这种技术目前用来焊接涡轮喷气发动机中间壳体较厚的臂部，然而，焊接这种 金属部件的准备工作相当大，很花时间。此外，由于热应力，在填充作业期间，部 件很可能会变形。因此，采用这种焊接技术非常困难，不适合大规模的生产作业。

为了改善焊接热在部件内的熔深，从而使得较厚部件得到焊接，已知的方法是 使用一种活性电弧焊接方法，称之为ATIG(活性钨惰性气体焊接法)，其包括在拟焊 接部件上应用电弧之前涂覆一道熔深或活性焊接剂，所述焊接剂主要由氯化物和氟 化物组成。这种焊接剂会通过收缩而直接在电弧宽度上产生影响。在所应用能量相 同情况下，可以增加表面能量，改善部件的透热深度。

所属领域的专业技术人员都非常了解这种熔深焊接剂，诸如Eli钛这样的商标名 称。通常，拟焊接的较厚部件在焊枪通过之前要沿其整个长度涂覆焊接剂。

然而，由于航空部件的制造成本很高，据本发明人所知，ATIG焊接由于其涉 及到的风险，不能广泛应用于航空领域。

发明专利内容

本发明的发明目的是改进金属部件的焊接技术。

本发明提出了两个金属部件的焊接方法，其中：

金属部件彼此相抵在焊接位置，所述部件分别沿其焊接表面接触，至少其中一 个部件沿其焊接表面具有至少一个超厚区域；

通过TIG焊枪在金属部件的焊接表面进行TIG焊接。

这种方法的特征在于，在进行TIG焊接步骤前，在所述金属部件的超厚区域局部 应用熔深焊接剂。

熔深焊接剂具有仅在超厚区域局部浓缩ITG焊接电弧的功能，热量深深地透入金 属部件。

根据本发明，不必提前对部件进行倒角，这就意味着节省了时间。

其它区域则采用传统方式焊接，采用合适能量输入，不会引起部件变形的风险。

这样，由此形成的焊接是均匀的，不会因厚度不等而受到影响。

在TIG焊接期间，TIG焊枪优选使用恒定功率操作。

因为焊接功率或强度不依赖于部件的厚度，本发明所提出的方法可以加快ITG焊 接作业。

在金属部件上最好使用一个遮罩，用来使熔深焊接剂能够精确地涂覆在金属部 件的超厚区域上。

遮罩可以在许多部件上连续多次重复使用，与此同时仍保持相同的焊接质量。

根据本发明所述方法的一个实施例，TIG焊枪沿所涂覆区域以第一档速度移动， 而后在未涂覆熔深焊接剂的区域上以第二档速度移动，第一档和第二档速度均是恒 定的。

因为在涂覆区域和未涂覆熔深焊接剂的邻近区域之间提供了一个过渡区域，TIG 焊枪可以在过渡区域上以不同于所述第一档和第二档的速度移动。

只要可能，在部件焊接好后，再进行一次机械磨光作业，这种磨光可以使熔深 焊接剂的残余痕迹得以清除。

下面结合附图介绍本发明的实施方法，本发明的其它特性和优点就会显现出来。

附图说明