[发明专利]一种利用高温液态金属进行焊接的方法

权利要求书

1.一种利用高温液态金属进行焊接的方法，其特征为该方法包括以下步骤：

采用感应加热、电弧加热或熔炼方式，在真空下或惰性气体保护气氛中，将固态填充金属熔化成为液态金属，使高温液态填充金属的温度达到1600℃～2800℃；然后在真空或惰性保护气氛下，沿着焊件坡口长度方向，顺序地将液态金属以滴状或连续的形态填充到焊件的坡口处并自然冷却，从而完成焊接；

其中，所述的固态填充金属为实芯焊丝、焊带或焊件金属；

所述的惰性保护气体为氩气或氦气。

2.如权利要求1所述的利用高温液态金属进行焊接的方法，其特征为所述的真空的真空度为10^-2Pa～10^-3Pa。

3.如权利要求1所述的利用高温液态金属进行焊接的方法，其特征为所述的焊件的材质优选为不锈钢或镍基合金；此时，所需的高温液态金属的温度为2000℃～2800℃。

4.如权利要求1所述的利用高温液态金属进行焊接的方法，其特征为所述的固态填充金属中，还包括合金剂或细化剂；所述的合金剂或细化剂的质量为固态填充金属总量的1％～5％。

5.如权利要求1所述的利用高温液态金属进行焊接的方法，其特征为该方法为以下两种方式之一：

方法一，包括以下步骤：

(1)在真空或惰性保护气体氛围下，采用感应加热、电弧加热或熔炼来熔化固态填充金属，并使其温度达到1600℃～2800℃；

(2)将2块焊件，分别加工出60°～120°的V型坡口；

(3)清洗焊件坡口及相邻3mm～8mm宽的区域；

(4)将已进行清洁处理的2块焊件组对装配，组对间隙为0.5mm～1.0mm；

(5)对焊件进行预热，预热温度为100℃～400℃；

(6)在真空中或惰性气体保护下，将高温液态金属倾注到焊件坡口中，使得液态金属高度近乎与焊件表面平齐；所述的高温液态金属倾注口到焊件的距离为2mm～5mm；

(7)待高温液态金属冷却凝固，得到最终的焊接接头；

或者，方法二，包括以下步骤：

(1)打开高温手动阀，并从第一氩气进口将惰性气体输入到高温液态填充金属容器中，容器内部形成惰性气体氛围，关闭高温手动阀；

(2)将固态填充金属加入到高温液态填充金属容器中，然后采用感应加热方式来熔化加入的固态填充金属，并使液态金属温度达到1600℃～2800℃；

(3)将2块焊件，加工出60°～120°的V型坡口；然后清洗焊件坡口及相邻3mm～8mm宽的区域；

(4)将已进行清洁处理的2块焊件组对装配，组对间隙为0.5mm～1.0mm；

(5)对焊件进行预热，预热温度为100℃～400℃；

(6)打开耐高温手动阀，并从第二氩气站输送惰性气体到保护气嘴，在惰性气体保护下，将高温液态金属从容器中压出到焊件坡口中，使得液态金属高度与焊件表面平齐；所述的高温液态填充金属出口到焊件的距离为2mm～7mm；

(7)待高温液态金属冷却凝固，得到最终的焊接接头；

所述的固态填充金属的加入为从第一进料口和第二进料口中的一种或两种。

6.利用高温液态金属进行焊接的装置，其特征为包括以下两种装置：

第一种，该装置的组成包括：第一氩气瓶、第二氩气瓶、氩弧焊焊枪、引弧板和石棉垫；其中，氩弧焊电源的正极与引弧板连接，氩弧焊电源的负极与氩弧焊焊枪的电缆连接，形成一个闭合的电气回路；氩弧焊焊枪的气路与第一氩气瓶连接，形成第一个保护气通路；第二氩气瓶形成第二个保护气通路，对准焊件与电弧之间5mm～10mm的空隙；在2块组对装配的焊件形成的焊口的一侧，放置1块石棉垫，石棉垫边缘距离焊件坡口边缘8mm～12mm；在石棉垫之上放置1块引弧板，引弧板边缘距离焊件坡口边缘3mm～7mm；

或者，第二种，

该装置的组成包括高温液态填充金属容器、送丝机构、第一氩气站、第二氩气站、保护气嘴、耐高温手动阀、大功率感应加热电源、感应圈；

其中，高温液态填充金属容器顶部设置有第一进料口，第一进料口顶部安装有送丝机构，感应圈分布在容器下部的外壁上，与大功率感应加热电源相连；容器下部设置有高温液态填充金属出口，高温液态填充金属出口上安装有耐高温手动阀；在高温液态填充金属出口外壁上、耐高温手动阀下部，安装有保护气嘴；保护气嘴与第二氩气站相连；容器的上部开有第一氩气进口，第一氩气进口与第一氩气站相连；容器中部的器壁上还开有第二进料口。