[发明专利]电弧焊接时可产生起动焊接用电弧的搭接件

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电弧焊接时产生可起动焊接的电弧并在焊接部位的开端部分粘合使用的搭接件。

背景技术

气电立焊(EGW)作为一种利用电弧放电来粘合金属与金属的焊接方法，其可通过采用在焊接部分喷射二氧化碳及Ar+CO₂等焊接气体的方式来防止由焊接部分与大气中的氧气或氮气接触而导致的焊接不良。

另外，有关将平板形态的被加工物在同一条线上面对面焊接的方法，可形成各种形态，但与通常气电立焊一样，将相互面对的一对被加工物垂直竖立后边从下向上移动边进行焊接的垂直向上(vertical-up)方式主要使用自动焊接法。

垂直向上方式的气电立焊，其后面利用可覆盖焊接部分后面的陶瓷焊接支撑器具来防止高温的熔着物质及熔渣外露，而其前面利用可作为水冷却式铜底板的铜滑块来防止高温的熔着物质及熔渣外露。铜板的冷却方式还有空气冷却法。

图1a是说明垂直向上方式的焊接的截面图，图1b是说明垂直向上方式的焊接完成状态的截面图。

参考图1a及图1b，说明利用传统铜滑块10和后面陶瓷焊接支撑器具20的垂直向上方式的气电立焊工作。

首先，将形成平板形态的一对母材P1、P2垂直竖立，使这些母材形成一定间距的同时，相互面对着面。在上述母材P1、P2面对面的前端面形成倾斜面P1’、P2’，使两侧倾斜面P1’、P2’形成锥形的同时，相互面对面。

其次，将后面陶瓷焊接支撑器具20安装在母材P1、P2的后方，使母材P1、P2之间的缝隙开口部通过后面陶瓷焊接支撑器具20来进行覆盖。另外，将铜滑块10置于母材P1、P2的前方，使两侧接触面12a、12b分别与母材P1、P2的前面对接的同时，将前方的母材P1、P2之间的开口部收纳于铜滑块10的成型槽11内。此时，形成金属丝形态的焊条(未图示)将插入于由铜滑块10、后面陶瓷焊接支撑器具20、母材P1、P2形成的空间内部。

在此状态下，启动气电立焊，就能在母材P1、P2上施加“+”极电源、在焊条上施加“-”极电源，使焊条通过移动器具(未图示)逐渐向上部移动。

因此，被熔解的熔着物质30和熔渣21、22，如图1b所图示，其被填充于由铜滑块10、后面陶瓷焊接支撑器具20及母材P1、P2形成的空间内部后，焊条将通过移动器具逐渐向上部移动，从而即使焊接部位外露，也能使熔着物质30和熔渣21、22维持其形态。

其次，由熔着物质30和熔渣21、22充分冷却后，通过冲击焊接部分来去除熔渣21、22，并完成母材P1、P2的焊接工作。

在上述垂直向上方式的气电立焊过程中，产生起动焊接用的电弧尤为重要，尤其，有关产生起动焊接用电弧的信赖性、安全性、重现性是非常重要的因素。

鉴于这些问题，为了产生可在传统电弧焊接时使用的起动焊接用电弧，特在焊接的开端部分和结尾部分采用搭接件。

另外，在焊接的开端部分和结尾部分，通过喷射可防止由焊接部与大气中的氧气或氮气接触而造成焊接不良的焊接气体，或通过在开始喷射焊接气体之前流入的外部空气，将产生气孔。

另外，在焊接的开端部分和结尾部分，由于电弧不稳定，因此会在焊条向母材移动时产生喷溅等不良。为了防止这种焊接缺陷的产生，可通过在焊接的开端部分和收尾部分粘合使用搭接件来防止在母材的接合部产生焊接缺陷。

以下，参考图2及图3，说明在垂直向上方式的气电立焊过程中使用的传统搭接件。

参考图2，在母材1a、1b之间点焊固定在垂直向上焊接时由金属材料形成的金属搭接件2a。在移动焊炬4的同时，可通过金属丝5产生电弧5a，并开始焊接，使熔融金属3进行熔化，从而完成焊接。此时，根据金属搭接件2a的传导性，可顺利产生电弧，但为了固定金属搭接件2a，需进行点焊，而且在完成焊接后，由于较厚的金属搭接件2a也无法彻底熔化而残留，因此还需要进行有关去除该残留物的后处理。

图3是以固定用铁丝作为搭接件的案例，其具有与图2的同等参考符号同等的功能，因此省略其详细说明。

在图3中，铁丝搭接件2b安装于母材1a、1b之间，可用作产生电弧的搭接件。以固定用铁丝作为搭接件来使用时，与手动焊接时一样，由于金属丝进给装置无法移动，因此不易起弧。

另外，为了防止薄铁丝被熔化，起弧应使用低电流、低电压，然而这样在上升为正常焊接工作所需电流、电压时，无法获得均匀的表里面焊道，因此还需进行促进焊接等后处理，从而使生产效率降低。

发明内容