[发明专利]一种铝合金异型结构件钻孔补焊方法

说明书

本发明公开了一种铝合金异型结构件钻孔补焊方法，包括如下内容：一、缺陷挖排；二、缺陷定位及钻排；三、沟槽及孔洞进行修整清理；四、补焊区域预热；五、补焊及后热；六、修整焊缝及X光透视。与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明通过钻孔排除焊接缺陷，挖排面积小，补焊时作用在焊缝上的热输入时间短，焊缝熔池冷却快速结晶，结果存在焊缝中微小气孔由于过冷度大，微小气孔来不急形核长大就已经完成结晶，从而保证了焊接合格率，同时由于补焊区面积小，焊接应力小，产品焊接变形小。采用本发明的钻孔补焊方法大幅提高一次补焊合格率达80％，大幅缩短了产品因焊接缺陷反复排除补焊问题的处理周期。

技术领域

本发明涉及一种铝合金异型结构件钻孔补焊方法，具体涉及一种球型面五通焊缝接头上采用钻孔补焊方法。

背景技术

某结构件材料为LF12，壁厚3mm，焊缝接头为“马蹄形”对接，由于异型结构件空间结构受限，需焊枪与焊接接头平面夹角呈65°姿态，方可保证焊接；经验所知焊枪与焊接接头平面夹角≤85°，焊缝保护效果弱，焊缝上存在X光无法透视(即0.3mm以下的气孔无法检测)的微小气孔，特别在焊缝边缘居多，这种微小气孔按照设计标准允许存在。而常规补焊方法由于缺陷挖排面积大，补焊时作用在焊缝上的热输入时间长，焊缝边缘区熔池冷却结晶过程中微小气孔形核聚集长大，结果形成链状缺陷；同时该异形结构件为薄壁件，常规补焊长度过长，熔池体积太大，横向纵向收缩增大，易产生焊接变形，焊缝内应力大、裂纹倾向大。

补焊质量的好坏，直接影响整件产品的使用性能；若某一处缺陷补焊不合格，最终整件产品报废，将造成难以估量的经济损失，耗费大量的人力、时间成本。目前，还没有针对异形结构薄壁件采用钻孔补焊方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种铝合金异型结构件钻孔补焊方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝合金异型结构件钻孔补焊方法，包括如下内容：

一、缺陷挖排：

采用风动ф60R铣刀对焊缝缺陷位置进行挖排，挖排的沟槽长度两端分别超过缺陷两端位置20mm以上，沟槽宽度小于等于焊缝本身宽度，沟槽表面圆滑无尖锐棱角，整个沟槽呈船形，中部深而宽，并逐渐向焊缝表面均有过渡，挖排深度为焊缝厚度的一半；

二、缺陷定位及钻排：

将挖排后的沟槽进行X光透视，并将X光透视底片上的缺陷与实物比对，以确定缺陷位置；然后开始钻排，当钻排深度达到焊缝厚度2/3时，进行一次X光透视检查，以确认缺陷是否排除；如果仍有未排除的焊接缺陷，则继续钻排，直至距离工件背面焊缝0.5～1mm处；

三、沟槽及孔洞进行修整清理：

将已经挖排的沟槽和钻排的孔洞，用刮刀清理掉表面一层，并在孔洞周围倒30～40度坡口，使孔洞圆滑过渡至母材表面；

四、补焊区域预热：

将补焊区域预热到110℃～120℃时，并保温5min；

五、补焊及后热：

起弧前预送保护气5-10秒，以确保排除管路、枪室以及补焊区域内的空气；从沟槽前端10mm处起弧；起弧后，当电弧下端的母材表面上形成直径为ф6-ф10mm的熔池时再送丝；收弧时选择在离沟槽10-15mm的区段堆高熄弧；补焊完成后即刻对补焊区域加热至150℃～160℃、保温10分钟后再自然冷却；

六、修整焊缝及X光透视：

采用风动角磨机打磨清理焊缝表面存在的可视缺陷及焊缝高度急剧过渡处，确保焊缝正反面余高满足设计指标要求，并且焊缝表面圆滑过渡至母材本体区域；然后对补焊区域进行X光透视检查。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：