[发明专利]一种基于活性焊剂的钨极氩弧焊补焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用活性焊剂的钨极氩弧焊补焊工艺，是一种高质量高效率的焊缝补焊技术。

背景技术

金属材料焊接过程中各类焊接缺陷难以完全避免，对于质量要求较高的焊缝存在缺陷补焊问题。传统的补焊方法是“先缺陷排故后再填丝补焊”，即：X射线探伤确定缺陷位置→采用砂轮等工具打磨焊缝缺陷→打磨后对待焊处进行清理→对缺陷打磨坑填充焊材进行补焊→必要时进行消应力退火处理→X射线探伤确定缺陷已排除。由于需要用砂轮等工具将焊缝内缺陷完全排除，不可避免的须将缺陷部位扩大数倍甚至数十倍，而后续进行的常规补焊工序，存在局部加热导致焊缝变形大、补焊质量易受焊材质量影响、补焊过程复杂、补焊效率偏低以及工人劳动强度大等问题。

上世纪60年代，前苏联巴顿焊接研究所最早开始研究增加钨极氩弧焊焊缝熔深、减小因材料成分波动影响焊缝熔深的钨极氩弧焊活性焊剂。上世纪90年代末期国内开始进行相关试验研究，相继研制出适用于碳素结构钢、低合金高强钢、超高强度钢、不锈钢等各类钢材以及铝合金、钛合金等有色金属的钨极氩弧焊活性焊剂。

在“增加焊接熔深的钨极氩弧焊活性焊剂”（CN 15559557A）、“一种用于低碳钢钨极氩弧焊的活性剂”（CN1439478A）、“一种用于不锈钢氩弧焊的活性焊剂”（CN1439479A）等发明专利所描述，提供了适用于增加各类常见钢种增加焊缝熔深的钨极氩弧焊活性焊剂的配方成分和制备方法。对于活性焊剂在焊缝缺陷补焊方面用途未做拓展和提及。发明专利“一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法”（CN101497146A）介绍了采用活性焊剂消除铝铸件补焊气孔的工艺方法，该改工艺方法沿用了“先缺陷排故后再填丝补焊”的传统补焊工艺。该专利所述的采用活性焊剂消除铝铸件补焊气孔的工艺过程为：根据铸件原始缺陷合理开设坡口，保证四壁光亮，无毛刺、油污、污垢；焊前采用丙酮将焊区清洗干净，并根据铸件形状、壁厚等条件进行预热；将焊丝洗刷干净；将事先用水调好的糊状焊剂均匀地涂覆于坡口表面，或用焊丝一端煨热后沾取适量干焊剂立即实施焊接；焊后立即用热水将焊区表面熔剂残渣清洗干净；对于多层焊，每层之间先清理干净熔剂，再进行下层施焊。该专利只提及针对铝铸件气孔缺陷的补焊技术，未涉及采用活性焊剂进行不锈钢、高强钢及超高强度钢焊缝缺陷的补焊技术。由于该专利主要针对铝铸件气孔缺陷进行补焊，需要开坡口后进行补焊，该工艺方法因劳动强度大、补焊效率低，不适合薄壁及中等壁厚的不锈钢、高强钢及超高强度钢等材料焊缝缺陷补焊。同时该专利中所采用的用水调和活性焊剂的方法，一定程度上会增加焊缝气孔缺陷或裂纹缺陷产生概率，需要对活性焊剂调和溶剂进行改进和创新。而该专利中所述的用焊丝一端煨热后沾取适量干焊剂立即实施焊接的工艺方法中沾取活性焊剂的质量及补焊质量不易控制，不适合薄壁及中等壁厚的不锈钢、高强钢及超高强度钢等材料焊缝缺陷补焊。由于适用于不锈钢、高强钢及超高强度钢氩弧焊焊接的活性焊剂虽有市售，但其配方及配比尚未公开，该项技术在国内焊接领域尚未全面推广应用，因此目前尚未有将活性焊剂用于不锈钢、高强钢和超高强度钢焊缝缺陷补焊的公开报道及专利申请。

发明内容

为克服现有技术中存在的劳动强度大、补焊效率低、补焊后工件变形大，不适合薄壁及中等壁厚的不锈钢、高强钢及超高强度钢薄壁及中等壁厚工件焊缝缺陷补焊的不足，本发明提出了一种基于活性焊剂的钨极氩弧焊补焊方法。

本发明所述的基于活性焊剂的钨极氩弧焊补焊方法适用于低合金高强度钢、低合金超高强度钢和不锈钢薄壁及中等壁厚工件焊缝缺陷补焊，具体包括以下步骤：

步骤1，对焊缝进行表观处理；

步骤2，在待补焊处涂覆活性焊剂；将钨极氩弧焊活性焊剂用丙酮调和成糊状，所述钨极氩弧焊活性焊剂与丙酮的体积比为1：3；将调制的糊状钨极氩弧焊活性焊剂涂覆在工件的待补焊处；涂覆厚度以盖住工件原焊缝基体金属色为宜；

步骤3，对工件待补焊处进行补焊；采用钨极氩弧焊对工件上已涂覆活性焊剂的待补焊处进行补焊；补焊时不填焊丝；补焊的工艺参数为:焊接电流120～230A,焊接电压9～15V，焊接速度90～160mm/min；对于高强度钢及超高强度钢，补焊后立即用常规氧乙炔火焰对补焊处进行后热处理，后热温度为200～300℃，后热处理的时间为20～30min；当工件为高强度钢或超高强度钢时，对补焊后的工件整体消应力退火处理；补焊后消应力退火工艺参数为：退火保温温度为630～690℃、保温时间为70～100min，工件出炉后空冷至室温；得到经过补焊的工件；

步骤4，X射线探伤检测。