专利名称：一种铸造钛合金连杆的定位焊接工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及装备制造业中的定位焊接技术，是往复压缩机中连杆的焊接专业技术，具体地说，是ZTC4铸造钛合金连杆的定位焊工艺。
背景技术：
往复压缩机是用于海军建设中的电动高压空气动力压缩机组，连杆是压缩机中实现往复运动的重要部件。连杆是由连杆体、连杆上轴承及连杆下轴承等部件组成，连杆材料为ZTC4铸造钛合金；连杆的加工工艺要求整体加工，加工中保证连杆体、连杆上轴承及连杆下轴承三件各孔同心，实现两侧螺栓孔平行度的技术要求。原ZTC4铸造钛合金焊接是外委协作，每次焊接均要付给外协大量的焊接费用，生产周期还不能保证，费时、费力、耗资金，提高了生产制造成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种ZTC4铸造钛合金连杆的定位焊接工艺。该定位焊接工艺解决了铸造钛合金连杆一次加工达到连杆体、连杆上轴承及连杆下轴承三件各孔同心，两侧螺栓孔相互平行的问题，保证了加工质量，避免工件周转，降低了生产成本。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:本发明的焊接工艺为:采用手工钨极氩弧焊，焊接ZTC4铸造钛合金连杆的连杆体、连杆上轴承及连杆下轴承；所采用的焊丝牌号=TAl纯钛焊丝；焊丝直径:Φ2.4mm ;电源极性:直流正接；包括焊前处理、焊接过程及焊后检查，其中焊接过程工艺参数为:焊接电流170 180A ;焊接电压:12 14V ;保护气体:按体积百分比，99.9% Ar ；钨极材料:铈钨；钨极直径:2.4mm ;喷嘴直径:16mm ;气体流量:10 15L/min。其中:按重量百分比计，焊丝TAl的化学成分如下:Fe:0.12 ；C:0.01 ；N:0.01 ；0:
0.12 ；H:0.003 ；手工钨极氩弧焊完成点焊的全过程；手工钨极氩弧焊点焊前进行如下处理:I)连杆体、连杆上轴承、及连杆下轴承均为铸造钛合金件，尺寸在点焊固定处留5mm余量，以备点焊固定后加工去掉热影响区；2)铸造钛合金技术要求满足SG07-2《Ti_6Al_4V合金铸造连杆技术条件》；3)铸造钛合金依据 GB/T4698-1996 ;GB/T14265_1993 标准检测:A1、V、Fe、S1、C、Ν、Η、0 ;固定点焊前进行如下处理:I)调试钨极氩弧焊设备，使运转正常；2)用酒精清洗待点焊处表面，去除油污；3)用酒精清洗焊丝表面，去除油污；
4)拼装ZTC4铸造钛合金连杆体、连杆上轴承及连杆下轴承；5)定位焊时提前3 5秒送氩气，焊点处氩气保护充分；6)定位焊收尾时，滞后3 5秒停止送气，防止焊缝氧化。焊接顺序如下:I)点焊的工艺参数:焊接电流170 180A ;焊接电压:12 14V ;保护气体:按体积百分比，99.9% Ar ;钨极材料:铈钨；钨极直径:2.4mm ;喷嘴直径:16mm ;气体流量:10 15L/min ；2)焊点焊后表面进行宏观检查，焊点表面颜色呈银白色；3)在宏观检查合格的基础上对焊点表面进行着色检查；4)焊点表面着色检查合格后进行加工。本发明的优点与积极效果为:1、本发明定位焊工艺要求进行部件点焊固定，保证连杆一次加工合格，达到加工的技术要求。2、本发明定位焊，是采用手工钨极氩弧焊的焊接方法，气体保护焊的焊丝不用烘干处理，焊接过程中焊丝手动送给，由于钨极氩弧焊的热量集中，具有热影响区窄、变形小、成形美观、质量好、成本低、焊接效率高等优点；而且，焊后不需清渣、打药皮；采用手工钨极氩弧焊不仅可以解决加工定位，同时可保证焊接质量，缩短连杆外协的焊接周期，降低制造成本，保证了往复压缩机的交货期。3、本发明的连杆部件拼装、焊接，不需要拼装胎，一次定位点焊一点，对称定位焊，保证加工要求，节约资金，降低成本。4、本发明可以使连杆点焊固定，满足加工要求，保证连杆体、上、下轴承三件各孔同心，实现两侧螺栓孔的平行度要求的技术要求，开发了连杆点焊固定新材料、加工新工艺、新方法，满足用户要求和市场的需求，不仅保证了焊接质量同时缩短了焊接周期和产品的制造周期，在拓宽了风机市场同时给社会带了巨大的效益。
图1为本发明铸造钛合金连杆的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为本发明连杆定位焊的示意图；其中:1为连杆体,2为连杆衬套,3为连杆螺钉,4为调整垫片,5为连杆上轴承,6为连杆轴瓦，7为轴瓦止动销，8为连杆下轴承，9为开槽螺母，10为销。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详述。一、连杆的结构如图1、图2所示，连杆由连杆体1、连杆衬套2、连杆螺钉3、调整垫片4、连杆上轴承5、连杆轴瓦6、轴瓦止动销7、连杆下轴承8、开槽螺母9及销10组成。定位焊是将连杆体1、连杆上轴承5及连相干下轴承8三件用定位焊的方法将三个部件连成一体，便于加工，解决连杆体1、连杆上轴承5及连杆下轴承8两侧螺栓孔同心，达到两侧螺栓孔平行度的技术要求。二、ZTC4铸造钛合金的化学成分和力学性能分别见表1、表2 ;焊丝的化学成分及机械性能分别见表3、表4。表I铸件的化学成分(％)
权利要求
1.一种铸造钛合金连杆的定位焊接工艺，其特征在于:采用手工钨极氩弧焊，焊接ZTC4铸造钛合金连杆的连杆体、连杆上轴承及连杆下轴承；所采用的焊丝牌号:TA1纯钛焊丝；焊丝直径:Φ2.4mm ;电源极性:直流正接；包括焊前处理、焊接过程及焊后检查，其中焊接过程工艺参数为: 焊接电流170 180A ;焊接电压:12 14V ;保护气体:按体积百分比，99.9% Ar ;鹤极材料:铈钨；钨极直径:2.4mm ;喷嘴直径:16mm ;气体流量:10 15L/min。
2.按权利要求1所述铸造钛合金连杆的定位焊接工艺，其特征在于:按重量百分比计，焊丝 TAl 的化学成分如下:Fe:0.12 ；C:0.01 ；N:0.01 ；0:0.12 ；H:0.003。
3.按权利要求1所述铸造钛合金连杆的定位焊接工艺，其特征在于:手工钨极氩弧焊完成点焊的全过程。
4.按权利要求1所述铸造钛合金连杆的定位焊接工艺，其特征在于:手工钨极氩弧焊点焊前进行如下处理: 1)连杆体、连杆上轴承、及连杆下轴承均为铸造钛合金件，尺寸在点焊固定处留5_余量，以备点焊固定后加工去掉热影响区； 2)铸造钛合金技术要求满足SG07-2《T1-6A1-4V合金铸造连杆技术条件》； 3)铸造钛合金依据GB/T4698-1996 ;GB/T14265_1993 标准检测:A1、V、Fe、S1、C、N、H、O； 固定点焊前进行如下处理: 1)调试钨极氩弧焊设备，使运转正常； 2)用酒精清洗待点焊处表面，去除油污； 3)用酒精清洗焊丝表面，去除油污； 4)拼装ZTC4铸造钛合金连杆体、连杆上轴承及连杆下轴承； 5)定位焊时提前3 5秒送氩气，焊点处氩气保护充分； 6)定位焊收尾时，滞后3 5秒停止送气，防止焊缝氧化。
5.按权利要求1所述铸造钛合金连杆的定位焊接工艺，其特征在于:焊接顺序如下: 1)点焊的工艺参数:焊接电流170 180A;焊接电压:12 14V ;保护气体:按体积百分比，99.9% Ar ;钨极材料:铈钨；钨极直径:2.4mm ;喷嘴直径:16mm ;气体流量:10 15L/min ； 2)焊点焊后表面进行宏观检查，焊点表面颜色呈银白色； 3)在宏观检查合格的基础上对焊点表面进行着色检查； 4)焊点表面着色检查合格后进行加工。
全文摘要
本发明涉及装备制造业中的定位焊接技术，是往复压缩机中连杆的焊接专业技术，具体地说，是ZTC4铸造钛合金连杆的定位焊工艺，将ZTC4铸造钛合金连杆，采用手工钨极氩弧焊，焊丝TA1纯钛焊丝；焊丝直径φ2.4mm；电源极性直流正接；待连杆两侧螺栓孔加工后将其定位焊点加工去掉，焊接过程工艺参数为焊接电流170～180A；焊接电压12～14V；保护气体99.9％Ar气体；钨极直径2.4mm；气体流量10～15L/min。本发明是保证连杆加工时的精度要求而采取的定位焊，满足钛合金连杆加工技术要求，加工精度、质量的要求，焊接一次合格，提高往复压缩机的制造质量和生产效率，降低钛合金连杆的制造成本。
文档编号B23K9/235GK103143821SQ20111040110
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者刘冬菊, 张静, 黄成宝, 杨力, 曹宇 申请人:沈阳鼓风机集团股份有限公司, 沈阳透平机械股份有限公司