一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺
阅读说明：本技术 一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺 (Diesel engine frame single-piece double-face double-arc synchronous gas shield welding process ) 是由 高兰云 李忠明 欧志文 陈浩 李仁民 曹睿 孙蕾 吕律 王胜林 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺,解决了现有技术中柴油机机架单片存在焊缝质量差和生产效率低的问题,具有保证焊缝质量,实现不留间隙的全熔透焊接的有益效果,具体方案如下：一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺,包括对柴油机机架单片,打底焊接过程中通过保护气体进行保护以保证打底的母材融化,填充焊接和盖面焊接过程中通过设定比例氩气和二氧化碳作为保护气体,使得每层焊缝的成型与焊接过程中无焊接飞溅,打底焊接、填充焊接接和盖面焊接过程中,焊接电流相异。(The invention discloses a diesel engine frame single piece double-face double-arc synchronous gas shielded welding process, which solves the problems of poor welding seam quality and low production efficiency of a diesel engine frame single piece in the prior art, has the beneficial effects of ensuring the welding seam quality and realizing full penetration welding without leaving gaps, and has the following specific scheme: a diesel engine frame single piece double-face double-arc synchronous gas shield welding process comprises the steps of protecting a diesel engine frame single piece through protective gas in a bottoming welding process to ensure that bottoming base metal melts, using argon and carbon dioxide in a set proportion as protective gas in filling welding and cover surface welding processes to enable forming of each layer of welding seams to be free of welding spatter in the welding processes, and enabling welding currents to be different in the bottoming welding, filling welding and cover surface welding processes.)
技术领域
本发明涉及柴油机领域，尤其是一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的
背景技术
信息，不必然构成在先技术。目前现有的机器人双面双弧焊接的研究，主要分为两种，一种是根部预留间隙，打底采用电弧稳定性好的脉冲TIG焊，峰值期间的电弧熔化能力强，坡口根部两侧的边缘熔化良好，基值期间熔池迅速凝固，防止了下淌。使用双TIG电弧错位同步打底，后电弧的加入导致两电弧之间工件高温区增加，前电弧熔池拉长，填充焊接盖面使用双面双弧同步气保焊焊接，实际使用机器人进行应用的过程中，打底和填充焊接道更换时，需要更换焊接方式，生产效率会大幅度降低，不适用于生产。
另一种是使用气保焊错位打底，气保焊焊的电弧稳定性差，焊接过程中熔池会受到表面张力、电磁收缩力和重力等多种力的作用，坡口、保护气体和焊丝干伸长度的等的细微变化，都将使焊接参数发生变动，导致电弧的过渡形式产生变化，往往一次交验合格率不高，实际生产使用的实用性欠佳。
由此，发明人发现，现有的两种焊接方式，存在生产效率较低，焊缝质量差导致合格率较低的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，充分提高焊缝的一次交验合格率，提高生产效率。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，对柴油机机架单片，打底焊接过程中通过保护气体进行保护以保证打底的母材融化，填充焊接和盖面焊接过程中通过设定比例的氩气和二氧化碳作为保护气体，使得每层焊缝的成型与焊接过程中无焊接飞溅，打底焊接、填充焊接和盖面焊接过程中，焊接电流相异。
上述的焊接工艺中，为了保证焊缝合格率，提高生产效率，就要实现对柴油机机架单片不留间隙的双面双弧全熔透焊接，打底焊接过程中就要保证单片两侧的焊枪能够熔化母材，实现全熔透，因此打底焊接通过保护气体进行保护，能够有效保证打底的母材熔化；而且填充焊接和盖面焊接过程中，同样通过设定比例的氩气和二氧化碳作为保护气体，可避免填充焊接和盖面焊接过程中无焊接飞溅；同时，再配合焊接电流参数的设置，整体有利于保证焊缝质量。
第二方面，本发明还提供了一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，包括如下内容：
通过工装支撑柴油机机架单片；
对单片以第一设定电流进行打底焊接，打底焊接过程中通过保护气体进行保护以保证打底的母材融化；
打底焊接完成后，对单片以第二设定电流进行填充焊接，填充焊接过程中采用双气进行保护；
填充焊接完成后，对单片以第三设定电流进行盖面焊接，盖面焊接过程中通过设定比例的氩气和二氧化碳作为保护气体，使得每层焊缝的成型与焊接过程中无焊接飞溅。
如上所述的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，所述工装包括机架，机架设置能够转动的转轴，穿过转轴设置用于支撑单片翼板的框型件，框型件的两侧边各自用于支撑单片的翼板，穿过转轴在框型件的内侧固连用于对单片导轨板进行限位的限位部件，在单片通过工装支撑后，通过转轴可带动框型件和限位部件的转动，进而带动机架单片的转动，方便单片的安装且在工装横置时进行焊接。
如上所述的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，所述打底焊接过程中保护气体为二氧化碳，二氧化碳具有焊接时熔深大的特点，能够保证打底的母材熔化。
如上所述的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，所述填充焊接和盖面焊接过程中氩气和二氧化碳的比例为6.5-8.6:3.5-1.4，由此避免在填充焊接和盖面焊接过程中，每层焊缝在成型和焊接过程中出现焊接飞溅问题。
如上所述的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，为了实现不留间隙的双面双弧全熔透焊接，焊接参数需要进行合理选择，所述填充焊接和盖面焊接过程中的焊接电压相同，且该焊接电压大于所述打底焊接过程中的焊接电压；
所述打底焊接、填充焊接和盖面焊接过程中的气体流量是相同的，由此在保证焊缝质量的前提下，无需在各焊接过程中调整气体流量，有效提高生产效率。
如上所述的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，所述打底焊接、填充焊接和盖面焊接过程中，焊接电流依次增大；
所述盖面焊接过程中的焊接速度大于打底焊接和填充焊接过程中的焊接速度，打底焊接和填充焊接过程中的焊接速度是相同的；打底焊接过程中的送丝速度小于盖面焊接过程中的送丝速度，打底焊接过程中焊接电流较小、焊接速度较小、送丝速度较小，有利于打底焊接过程中母材的充分熔化；盖面焊接过程中焊接速度和送丝速度快，有效避免焊接飞溅问题。
如上所述的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，所述打底焊接过程中，焊接电流为200-215A，焊接电压为26-29V,焊接气体流量为21-25L/min，送丝速度为720-780cm/min，焊接速度为25-35cm/min，以此在保护气体的作用下，相互配合，保证打底焊接过程中母材熔化。
如上所述的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，所述填充焊接过程中，焊接电流为215-225A，焊接电压为27-31V,焊接气体流量为21-25L/min，送丝速度为840-910cm/min，焊接速度为25-35cm/min，以此保证填充焊接过程的顺利焊接。
如上所述的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，所述盖面焊接过程中，焊接电流为218-230A，焊接电压为27-31V,焊接气体流量为21-25L/min，送丝速度为840-910cm/min，焊接速度为48-65cm/min，以此在氩气和二氧化碳气体的作用下，相互配合，保证盖面时，每层焊缝的成型和焊接过程中均无焊接飞溅。
上述本发明的有益效果如下：
1)本发明通过打底焊接过程中通过保护气体进行保护，保证单片两侧的焊枪能够熔化母材，实现全熔透；而且填充焊接和盖面焊接过程中，同样通过设定比例的氩气和二氧化碳作为保护气体，可避免填充焊接和盖面焊接过程中无焊接飞溅，同时，再配合焊接电流参数的设置，由此能够实现对柴油机机架单片不留间隙的双面双弧全熔透焊接，有利于保证焊缝合格率，提高生产效率。
2)本发明通过工装支撑机架单片，工装设置转轴可转动，方便机架单片在工装竖直状态时进行安装，旋转框型架设定角度后，可实现框型架在水平横置状态时，方便对单片进行焊接。
3)本发明通过在打底焊接过程中选用二氧化碳作为保护气体，充分利用二氧化碳在焊接时具有熔深大的特点，能够保证打底的母材熔化。
4)本发明通过在填充焊接和盖面焊接过程中，选用设定比例的氩气和二氧化碳，再配合相关焊接参数包括焊接电流、焊接电压等的确定，可保证填充焊接和盖面焊接过程中每层焊缝的成型与焊接过程中均无焊接飞溅的问题出现，保证单片双面双弧焊接的质量。
5)本发明通过对各焊接过程中相关焊接参数如焊接电流、焊接电压、气体流量等数据的给出，不仅能够有效保证打底焊接过程中熔化母材，实现全熔透，且保证打底焊接有良好的成型；通过对填充焊接过程焊接参数的给出，保证保焊过程良好的成型；通过对盖面焊接过程中焊接参数的给出，使得每层焊缝的成型与焊接过程中无焊接飞溅。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺中工装的示意图。
图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺中工装的使用示意图。
图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
其中：1.立柱，2.框型件，3.横梁，4.翼板，5.导轨板，6.竖梁，7.固定盘。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在机架单片焊接存在焊缝质量差，生产效率低的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺。
实施例一
本发明的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，包括如下内容：
通过工装支撑柴油机机架单片；
对单片以第一设定电流进行打底焊接，打底焊接过程中通过保护气体进行保护以保证打底的母材融化；
打底焊接完成后，对单片以第二设定电流进行填充焊接，填充焊接过程中采用双气进行保护；
填充焊接完成后，对单片以第三设定电流进行盖面焊接，盖面焊接过程中通过设定比例的氩气和二氧化碳作为保护气体，使得每层焊缝的成型与焊接过程中无焊接飞溅。
需要说明的是，本实施例中采用机器人对机架单片进行双面双弧焊接(现有技术)。
参考图1所示，工装包括支撑架，支撑架设置能够转动的转轴，穿过转轴设置用于支撑单片翼板的框型件2，框型件具有设定的长度和宽度，框型件2的两侧边各自用于支撑单片的翼板4，穿过转轴在框型件的内侧固连用于对单片导轨板5进行限位的限位部件，在单片通过工装支撑后，通过转轴可带动框型件和限位部件的转动，进而带动机架单片的转动，方便单片的安装且在工装横置时进行焊接。
具体地，机架包括两立柱1，两立柱1间隔设定距离设置，其中，转轴的两端分别通过立柱进行支撑，立柱通过轴承支撑转轴。
本实施例中，限位部件为十字型，限位部件包括横梁3，横梁3设置于转轴的周侧，横梁在靠近其一端的两侧均设置竖梁6，两竖梁6位于同一平面，竖梁一端同横梁连接，另一端同框型件内侧之间有设定的距离。
在另一些示例中，转轴包括两根，两根转轴各自通过立柱支撑，每一转轴的一端可转动安装于立柱，转轴另一端与框型件侧面的中部连接，转轴上设置固定盘7，固定盘7靠近立柱设置，固定盘直径大于转轴直径，通过固定盘对框型件进行限位。
进一步地，打底焊接过程中保护气体为二氧化碳，二氧化碳具有焊接时熔深大的特点，能够保证打底的母材熔化。
需要解释地是，填充焊接和盖面焊接过程中氩气和二氧化碳的比例为6.5-8.6:3.5-1.4，由此避免在填充焊接和盖面焊接过程中，每层焊缝在成型和焊接过程中出现焊接飞溅问题。
本实施例中，作为最优地方案，盖面焊接过程中氩气和二氧化碳的比例为8:2。
为了实现不留间隙的双面双弧全熔透焊接，焊接参数需要进行合理选择，填充焊接和盖面焊接过程中的焊接电压相同，且该焊接电压大于打底焊接过程中的焊接电压；
打底焊接、填充焊接和盖面焊接过程中的气体流量是相同的，由此在保证焊缝质量的前提下，无需在各焊接过程中调整气体流量，有效提高生产效率。
打底焊接、填充焊接和盖面焊接过程中，焊接电流依次增大；
进一步地，盖面焊接过程中的焊接速度大于打底焊接和填充焊接过程中的焊接速度，打底焊接和填充焊接过程中的焊接速度是相同的；打底焊接过程中的送丝速度小于盖面焊接过程中的送丝速度，打底焊接过程中焊接电流较小、焊接电压较小、焊接速度较小、送丝速度较小，有利于打底焊接过程中母材的充分熔化；填充焊接和盖面焊接过程中焊接速度和送丝速度快，有效避免焊接飞溅问题。
进一步地，为了保证在打底焊接过程中，能够熔化母材，且保证良好的成型，打底焊接过程中，焊接电流为200-215A，焊接电压为26-29V,焊接气体流量为21-25L/min，送丝速度为720-780cm/min，焊接速度为25-35cm/min，以此在保护气体的作用下，相互配合，保证打底焊接过程中母材熔化。
填充焊接过程中，焊接电流为215-225A，焊接电压为27-31V,焊接气体流量为21-25L/min，送丝速度为840-910cm/min，焊接速度为25-35cm/min，以此保证填充焊接过程的顺利焊接。
盖面焊接过程中，焊接电流为218-230A，焊接电压为27-31V,焊接气体流量为21-25L/min，送丝速度为840-910cm/min，焊接速度为48-65cm/min，以此在氩气和二氧化碳气体的作用下，相互配合，保证盖面时，每层焊缝的成型和焊接过程中均无焊接飞溅。
具体地，打底焊接过程中，焊接电流为205A，焊接电压为28V,焊接气体流量为23L/min，送丝速度为750cm/min，焊接速度为30cm/min；填充焊接过程中，焊接电流为220A，焊接电压为29V,焊接气体流量为23L/min，送丝速度为880cm/min，焊接速度为30cm/min；盖面焊接过程中，焊接电流为223A，焊接电压为29V,焊接气体流量为23L/min，送丝速度为880cm/min，焊接速度为55cm/min；打底焊接、填充焊接和盖面焊接过程的最优焊接参数如表1所示。
表1打底焊接、保焊和盖面焊接过程的最优焊接参数
实施例二
本实施例提供了一种柴油机机架单片双面双弧同步气保焊焊接工艺，对柴油机机架单片，打底焊接过程中通过保护气体进行保护以保证打底的母材融化，填充焊接和盖面焊接过程中通过设定比例的氩气和二氧化碳作为保护气体，使得每层焊缝的成型与焊接过程中无焊接飞溅，打底焊接、填充焊接和盖面焊接过程中，焊接电流均相异。
本实施例提供的焊接工艺中，除去工装外，相关内容同实施例一的相关内容相同。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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