[发明专利]一种真空自耗电弧熔炼用辅助电极的焊接方法

说明书

本发明提供了一种真空自耗电弧熔炼用辅助电极的焊接方法，属于辅助电极焊接技术领域。本发明采用摩擦对焊的方法焊接辅助电极，该方法简单、易行、高效，辅助电极焊接成功率为100％，保证了辅助电极的焊接强度，避免了目前炉内焊接对操作工人操作水平的依赖，避免了被氧化、氮化的焊瘤对铸锭质量的影响。另外，本发明的焊接是固相焊接，不会产生大面积的焊瘤，而是形成规则的飞边，飞边朝向直径较小的辅助电极一侧；且焊接时有氩气保护，焊缝不会氧化。因此，熔炼结束时铸锭不用留片，可大大节约材料。目前炉内焊接辅助电极需要1.0～2h，而采用本发明摩擦对焊的方法，整个过程只需要约20min。

技术领域

本发明涉及辅助电极焊接技术领域，尤其涉及一种真空自耗电弧熔炼用辅助电极的焊接方法。

背景技术

真空自耗电弧熔炼金属铸锭前，需要将辅助电极与铸锭进行焊接。现有的焊接方法是采用炉内真空焊接，但是这种焊接方法需将辅助电极和铸锭放入真空自耗电弧炉内，人工调整辅助电极与铸锭轴线对中，铸锭与坩埚壁的间隙保持一致；调整好位置后，抽真空，由经验丰富的操作手准备对焊。整个焊接过程，由操作人员根据炉内熔池和弧光的变化情况，根据个人经验不断地调节电流、电压、稳弧参数进行焊接。焊接完成后，冷却，炉室放气，出炉。根据铸锭的直径，整个焊接过程总耗时1.0～2h。出炉后，清除可容易被清除的焊瘤和飞溅物，并检查焊接质量，符合要求则投入使用。

现有技术存在以下缺陷：焊接时对操作工人的操作水平要求高，不同的操作工人焊接质量差异大。炉内焊接浪费的时间很长，耽误生产。焊接后流向四周的金属液体产生了大面积难以清理的焊瘤和飞溅物。由于是熔融焊接，焊接部位会发生一定的氧化、氮化，氧化、氮化的焊瘤及飞溅物很难铲除，在熔炼过程有掉入熔池的风险，造成低密度夹杂，影响铸锭质量。为了避免焊缝大量被氧化、氮化的部位对铸锭质量造成不良影响，高品质铸锭要求留片，即剩余5～80kg金属不可熔炼，造成原料的极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空自耗电弧熔炼用辅助电极的焊接方法，能够解决目前炉内焊接辅助电极时间长、焊瘤及飞溅物对铸锭质量会造成不良影响以及熔炼结束时铸锭留片造成的材料浪费等问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种真空自耗电弧熔炼用辅助电极的焊接方法，包括以下步骤：将辅助电极与待熔炼的铸锭在氩气保护下进行摩擦对焊。

优选的，所述摩擦对焊为：将辅助电极夹持于摩擦焊机的旋转端，将铸锭夹持于摩擦焊机的送进端；在摩擦焊机上加装氩气保护套，使辅助电极和铸锭的待焊接端面位于保护罩内，并通氩气，进行摩擦对焊。

优选的，所述摩擦对焊的条件包括：主轴转速为600～800rpm，摩擦压力为10～50MPa，摩擦加压时间为5～10s，摩擦变形量为2.0～4.0mm，顶锻压力为30～60MPa，顶锻加压时间为3～6s，总变形量为5.0～8.0mm。

优选的，所述摩擦对焊前，还包括将所述辅助电极和铸锭待对焊的两个面独立地车平或车成球冠状。

优选的，所述辅助电极和待熔炼的铸锭的材质相同。

优选的，所述辅助电极或铸锭的材质为钛、钛合金、锆、锆合金、镍或镍合金。

优选的，所述辅助电极的直径小于铸锭的直径，所述铸锭的直径为80～960mm；所述辅助电极的直径为40～400mm。

优选的，所述摩擦对焊完成后，还包括继续通氩气3～5min，之后关闭氩气，然后对焊接件进行水冷。

本发明提供了一种真空自耗电弧熔炼用辅助电极的焊接方法，包括以下步骤：将辅助电极与待熔炼的铸锭在氩气保护下进行摩擦对焊；所述辅助电极和待熔炼的铸锭的材质相同。