一种双向随焊超声波控制焊接变形及热裂纹的方法

摘要

本发明公开一种双向随焊超声波控制焊接变形及热裂纹的方法，包括焊接工作平台、平台行走机构、焊枪和三个超声波激振装置，其中，焊枪和垂向超声波激振装置均设置在焊缝的正上方位置，焊枪位于前方，垂向超声波激振装置位于焊枪后方，横向超声波激振装置设置在与焊缝中心截面相垂直方向(横向)的两侧；焊接过程中，三个超声波激振装置追随于焊枪后方同步移动，直至全部焊接完成；这种焊接方式，是在焊接过程中一方面通过垂向超声波激振装置对处于低塑性区的焊缝金属进行激振，以降低焊接应力和变形，同时对熔池后方处于脆性温度区间的冷凝状态的焊缝金属通过两个横向超声波激振装置施加一横向挤压应变，抵消焊缝固有的致裂拉伸应变，从而消除热裂纹的产生。

主权项

一种双向随焊超声波控制焊接变形及热裂纹的方法，其特征在于：包括以下步骤第一，首先确定待焊接材料的脆性温度区间T_B；第二，确定待焊工件(1)的焊接温度场；第三，在待焊工件(1)的宽度方向的中心位置画一条标记线，焊缝中心位于此标记线上；第四，装夹待焊工件(1)，在焊接前首先要确保焊枪(2)、垂向超声波激振装置(3)所在直线与焊缝中心重合；第五，调整焊枪(2)高度，确保焊枪钨极位于待焊工件(1)的上方的适当位置；第六，分别调整垂向和横向超声波激振装置(3、4、7)的对应夹具(14)，使得垂向超声波激振装置(3)位于焊枪(2)后方一定距离d1上、横向超声波激振装置(4、7)位于焊枪后方与焊缝中心截面相垂直方向两侧一定距离d2上；第七，使平台行走机构(5)电性连接平台行走机构控制器(12)；使垂向超声波激振装置(3)和两横向超声波激振装置(4)、(7)分别与各自对应的超声波激振装置发生器(34)相连；使焊枪(2)与焊接电源(9)的出水端、出气端连接，焊枪(2)的回水端与焊接电源(9)的回水端进行连接，焊接电源(9)的进水端与循环水冷装置(11)连接，焊接电源(9)的进气端与氩气瓶(10)连接；接通焊接电源(9)、循环水冷装置(11)、平台行走机构控制器(12)、超声波发生器(34)的电源；第八，开始焊接：打开循环水冷装置(11)的开关，对焊枪(2)通循环水进行冷却；打开焊机电源和氩气瓶(10)，调整焊接方法、冷却方式，调节焊接电流、焊接电压以及气体流量；分别打开三个超声波发生器(34)，调节超声波功率；引燃电弧，开始焊接，同时由平台行走机构控制器(12)驱动焊接工作平台(16)带动待焊工件(1)以速度v平稳移动，当焊枪(2)离开待焊工件(1)时，切断焊接电源(9)电源，当垂向和横向超声波激振装置(3、4、7)完全离开待焊工件(1)时，分别切断超声波发生器(34)的电源；同时切断平台行走机构控制器(12)的电源，停止工作；第九：关闭氩气瓶(10)的气体，打开焊接工作平台(16)的夹具，取出已焊好的工件，待冷却水循环一段时间后关闭循环水冷装置(11)，至此，焊接过程全部完成。