[发明专利]一种管件的超声焊接工艺

摘要

本发明提出了一种管件的超声焊接工艺，所述管件包括第一管壁（1）、第二管壁（2）、第三管壁（3）和第四管壁（4），所述第一管壁（1）、第二管壁（2）、第三管壁（3）和第四管壁（4）共同形成第一焊缝（5）和第二焊缝（6），所述第一管壁（1）和第二管壁（2）形成第三焊缝（8），所述第三管壁（3）和第四管壁（4）形成第四焊缝（7），所述第一焊缝（5）和第二焊缝（6）沿管件的轴向延伸，且所述第一焊缝（5）的长度短于第二焊缝（6）的长度，所述第三焊缝（8）与第四焊缝（7）沿管件的周向延伸，且所述第三焊缝（8）与第四焊缝（7）沿所述管件的轴向错开设置。

主权项

1.一种管件的超声焊接工艺，其特征在于：所述管件包括第一管壁（1）、第二管壁（2）、第三管壁（3）和第四管壁（4），所述第一管壁（1）、第二管壁（2）、第三管壁（3）和第四管壁（4）共同形成第一焊缝（5）和第二焊缝（6），所述第一管壁（1）和第二管壁（2）形成第三焊缝（8），所述第三管壁（3）和第四管壁（4）形成第四焊缝（7），所述第一焊缝（5）和第二焊缝（6）沿管件的轴向延伸，且所述第一焊缝（5）的长度短于第二焊缝（6）的长度，所述第三焊缝（8）与第四焊缝（7）沿管件的周向延伸，且所述第三焊缝（8）与第四焊缝（7）沿所述管件的轴向错开设置，所述管件的超声焊接工艺包括以下步骤：步骤1：通过工装夹具将第一管壁（1）、第二管壁（2）、第三管壁（3）和第四管壁（4）组合固定在一起，各焊缝的焊接顺序依次为第一焊缝（5）、第二焊缝（6）、第三焊缝（8）、第四焊缝（7）；步骤2：进行第一焊缝（5）的焊接，焊前对管件进行表面处理，在管壁内外两侧各去掉0.2~0.3mm 的表面层，采用的超声波振幅为35μm、焊接气压为0.5MPa、焊接时间为3s，焊接过程中进行气保护，其中所述保护气为由8‑15％体积或12％体积的氧气、20‑30％体积的二氧化碳和72‑55％体积的氩气组成的混合气；步骤3：进行第二焊缝（6）的焊接，超声波振动频率为15～60KHz，振幅为5～50μm，引入超声时间为0.1～30s，在预压阶段施加预压压力0.1～20MPa，焊接阶段设置焊接电流30KA、焊接时间2.5s；步骤4：进行第三焊缝（8）的焊接，采用激光填丝焊接，光纤激光器波长设定为1060~1070nm，传导光纤芯径为200μm，准直镜焦距为200mm，聚焦镜焦距为250mm，聚焦光斑直径为0.3mm，选用ER4047焊丝，焊丝直径为1.2mm，管壁内外两侧均采用氩气进行气保护，流量为10L/min，激光功率3kW，焊接速度3m/min，送丝速率3m/min；步骤5：进行第四焊缝（7）的焊接，超声波采用纵波，频率为20～40Hz，振幅为5～50μm，并在焊接过程中调整振动频率，使其避开管件金属材质的液态熔池的共振频率区间；激光功率为1kW～5kW，焊接速度为0.5～3m/min， 采用氩气保护，氩气流量为5L/min～35L/min。