焊接物的制造方法、焊接方法、焊接装置的制造方法_4

文档序号:8946834阅读:来源:国知局
,所以在熔池400之上 形成大量且高粘性的焊渣。因此,使用线圈17仅仅施加交变磁场时,构成熔池400的熔融 金属受到来自焊渣的拘束而无法被充分搅拌,难以得到抑制上述气孔缺陷的效果。因此重 要的是,相比以往而降低焊渣和熔融金属在高温下的粘性,为了降低交变磁场中的熔池400 在高温下的粘性,在构成药芯焊丝100的焊剂之中,针对Ti、Si、Al、Zr、Mg,以相对于焊丝总 质量使之满足上述各范围的方式进行调合即可。
[0098] 还有,因蒸发的底漆引起的气孔缺陷的发生倾向,一般焊接速度越上升越明显,因 此在生产现场会抑制焊接速度,而这也成为妨碍生产效率提高的重大要因。因此,通过将焊 接电流I和磁通密度B设定在上述范围,可以减少气孔缺陷,其结果是可以实现焊接速度的 高速化。
[0099] 实施例
[0100] 以下,基于实施例更详细地说明本发明。但是,本发明只要不超越其要旨,则不受 以下的实施例限定。
[0101] 还有,在此,基本焊接条件如以下所示。
[0102] ?第一钢板201和第二钢板202 :JISG3106SM490A无机锌底漆涂布(涂布厚度 30 μ m),12mmt X 75mmWX475mmL
[0103] ?焊炬10的倾斜角度:45°
[0104] ?药芯焊丝100从焊炬10的突出长度:25mm
[0105] ?目标位置:根部
[0106] ?药芯焊丝100的直径:1 ·4ιιιιηφ
[0107] [关于焊接电流与磁通密度的关系]
[0108] 首先,本发明者为了形成熔池400而对于供给到药芯焊丝100的焊接电流I (平均 值)、和供给到熔池400的交变磁场的磁通密度B (实效值)的关系进行研究。以下所示的 表1~表4,表示本研究中的各种设定条件和所得到的结果。
[0109] 表 1
[0113][表 3]

[0117] 在表1~表4中,显示试样的编号、线圈电流的频率f (Hz)、由线圈电流发生的磁通 密度B(mT)、药芯焊丝100的送给速度(m/min)、焊接速度(cm/min)、供给到药芯焊丝100的 焊接电流I (A)、这时的焊接电压(V)、由焊接得到的焊道的焊角长(mm)、焊接电流I和磁通 密度B的积(A ·πιΤ)、还有由焊接得到的焊道中的气孔(记述为BH)之中长度为3mm以上的 气孔的个数(BH个数:个)。在此,在表1~表3中,频率f 一栏中作为的,表示没有供 给线圈电流本身的情况。另外,表1~表4所示的气孔的数量,是由焊接施工得到的焊接部 (焊缝)之中除去开端部(焊接施工的开始端侧)与末端部(焊接施工的结束端侧)的正 常部(中间部)之中,在连续400_的部位测量的结果。该气孔的数量的测量方法,在后述 的表5和表6中也相同。还有,在本研究中,在除了试样1、7、13、19、25、31、37、43和49的 其余的试样(试样编号2~6、8~12、14~18、20~24、26~30、32~36、38~42、44~ 48、50~120)中,将线圈电流的频率f固定在3Hz(正弦波)。
[0118] 在此,表1(试样编号1~18)表示的是,将焊接电流I固定维持在330A,焊接速度 固定维持在60cm/min的基础上,使磁通密度B发生各种变化情况。
[0119] 另外,表2(试样编号19~36)表示的是,将焊接电流I固定维持在390A,焊接速 度固定维持在80cm/min的基础上,使磁通密度B发生各种变化的情况。
[0120] 此外,表3 (试样编号37~80)表示的是,将焊接电流I固定维持在440A,焊接速 度固定维持在95cm/min的基础上,使磁通密度B发生各种变化的情况。
[0121] 还有,表1~表3中,存在焊接电流I和磁通密度B的积(IXB)满足20000以上 且30000以下的范围的情形和不满足的情形。
[0122] 另一方面,表4(试样编号81~120)表示的情况是,在使焊接电流I和磁通密度B 发生各种变化的基础上,使焊接电流I和磁通密度B的积(IXB)满足20000以上且30000 以下的范围。
[0123] 另外,图6是基于上述表1~表4而制成的,以横轴为焊接电流I和磁通密度B的 积(A ·πιΤ),以纵轴为焊道中的3mm以上的气孔的数量(个)的标绘图。在此,图6中,表1 所述的各试样以" ?"绘制,表2所述的各试样以" Λ "绘制,表3所述的各试样以" X "绘 制,表4所述的各试样以"〇"绘制。
[0124] 由表1~表4和图6可知,在焊接电流I和磁通密度B的积为20000以上且30000 以下的范围,该积与低于20000或高于30000的情况相比,能够减少生长到3mm以上的气孔 的数量。
[0125] 图7a~图7c是用于说明图4所示的工件200中发生在第一焊接部301 (焊道) 的气孔缺陷的图。在此,图7a表示第一钢板201、第二钢板202和第一焊接部301的纵剖面 图。另外,图7b表示使焊接电流I和磁通密度B的积为20000以上且30000以下时的第一 焊接部301的断面,图7c表示使焊接电流I和磁通密度B的积低于20000或高于30000时 的第一焊接部301的断面。
[0126] 使第一钢板201和第二钢板202为T形接头且为角焊缝接头时,如图7a所示,在 第二钢板202的表面与第一钢板201的端面接触的板重叠部,从第二钢板202蒸发的车间 底漆,由于没有出路而侵入第一焊接部301,成为朝向第一焊接部301的焊道表面延长的气 孔。
[0127] 在此,若使焊接电流I和磁通密度B的积设定为20000以上且30000以下的范围 而进行焊接,则如图7b所示,气孔缺陷难以生长,气孔的巨大化得到抑制,并也可抑制凹坑 的发生。
[0128] 相对于此,若使焊接电流I和磁通密度B的积设定为低于20000或高于30000而 进行焊接,则如图7c所示,气孔缺陷容易生长,气孔巨大化,并且气孔的一部分到达焊道表 面而成为凹坑。
[0129] [关于线圈电流的频率]
[0130] 本发明者继续对于供给到熔池400和交变磁场的频率,即线圈电流的频率f进行 研究。
[0131] 以下所示的表5,表示本研究的各种设定条件和所得到的结果。
[0132] [表 5]
[0133] CN 105163892 A 说明书 13/15 页
[0134] 在表5中,显示试样的编号(试样编号121~149)、线圈电流的频率f (Hz)、由线 圈电流发生的磁通密度B (mT)、焊接速度(cm/min)、供给到药芯焊丝100的焊接电流I (A)、 这时的焊接电压(V)、由焊接得到的焊道的焊角长(mm)、焊接电流I和磁通密度B的积 (A ·πιΤ)、还有由焊接得到的焊道中的气孔(记述为BH)之中长度在3mm以上的气孔的个数 (BH个数:个)。还有,在该例中,使线圈电流的频率f在OHz (未供给线圈电流)~20Hz的 范围内变化。还有,在表5中,频率f 一栏为" 0 "且磁通密度B -栏为" 0 "的,表示没有供 给线圈电流本身的情况,频率f 一栏为"〇"且磁通密度B的一栏不为"0"的,表示作为线圈 电流供给直流电流,从而使直流的磁场发生的情况。
[0135] 另外,图8是基于上述表5制成的,以横轴为线圈电流的频率,以纵轴为焊道中的 3mm以上的气孔的数量(个)的标绘图。这里,在图8中,以" ?"绘制表5所述的各试样。
[0136] 由表5和图8可知,在线圈电流的频率f为2Hz~5Hz的范围内,与线圈电流的频 率f低于2Hz或高于5Hz的情况相比,能够减少生成到3mm以上的气孔的数量。
[0137] 图9是表示使线圈电流的频率f为0. 5Hz时所得到的第一焊接部301的断面的图。
[0138] 如图9所示,线圈电流的频率f过低时,产生的情况是,第一焊接部301 (焊道)的 熔深根据频率f而发生周期性的变动,随着这一变动,大的气孔(图中带箭头的)周期性地 生长。
[0139] [关于药芯焊丝的组成]
[0140] 本发明者还对药芯焊丝100的组成进行了研究。
[0141] 以下所示的表6,显示实施例1~10和比较例1~10各自的药芯焊丝100的主要 添加成分和所得到的结果。
[0142] [表 6]
[0144] 在表6中,显示实施例或比较例的编号、药芯焊丝100的Ti、Si、Al、Zr、Mg的各 组成(焊总质量中所占的换算质量% )、由焊接得到的焊道的形状、还有由焊接得到的焊 道中的气孔(记述为BH)之中长度为3mm以上的气孔的个数(BH个数:个)。还有,在此, 使焊接电流I为380 (A)且磁通密度B为68 (mT),将焊接电流I和磁通密度B的积固定在 25480 (A · mT),将线圈电流的频率f固定在3Hz。
[0145] 首先,在实施例1~10的各
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1