本发明涉及自动化模具的加工
技术领域：
，特别涉及一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺。
背景技术：
：激光焊是在最近几十年发展起来的新型焊接技术，具有热输入少，能量密度集中、热影响区变形小，可获得较大熔深等优点，特别是和机器人相结合，可充分发挥出焊接效率高等优点，目前激光焊接在工业生产中有着越来越多的应用。现有专利号为cn201810046047.x、
专利名称：为“铸造镁合金产品表面处理设备及其工艺”的中国发明专利公开了一种对镁合金产品表面的夹渣进行处理的设备和工艺，设备结构复杂，操作繁多，并且去夹渣的效率低，成本较高。因此，为了减少模具工件本身的夹渣，降低后续除夹渣工序的难度和必要性，需要从焊接的源头研究开发一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺。技术实现要素：本发明的目的在于为了减少模具工件本身的夹渣，降低后续除夹渣工序的难度和必要性，需要从焊接的源头研究开发一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺。本发明一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺，包括以下步骤：s1：固定工件，打磨工件焊接部位；s2：对焊接部位喷涂清洁剂；s3：焊前预热：焊前需对工件进行预热；s4：激活焊接表面：停止加热后，迅速喷涂活性剂；s5：焊接部位干燥后，采用焊条进行焊接操作；s6：采用冷却定型。作为本发明的进一步改进，步骤s6中的焊条包括以下组分和配比：a、药皮组份：大理石100份，萤石50份，硅酸盐10-15份，脱氧剂15-20份，合金剂25-35份；b、焊芯组份：c≦0.020％，si≦0.050％，mn0.40-0.60％，s≦0.006％，p≦0.006％，cr≦0.05％，mo≦0.05％，ni≦0.05％，ti≦0.05％，cu≦0.05％，as≦0.001％。作为本发明的进一步改进，焊条由药皮组分、焊芯组分和粘结剂通过双熔敷极焊条涂压机制备而成，所述焊条中的焊芯设置为两根，药皮将两根相互平行的焊芯包裹。作为本发明的进一步改进，焊芯的双芯间距为0.8-1.2mm。作为本发明的进一步改进，焊芯的双芯间距为1.0mm。作为本发明的进一步改进，药皮的重量系数为45-83。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的预热温度为500-700摄氏度，加热60-100s。作为本发明的进一步改进，清洁剂为水100份，水溶性硅酸盐10-20份、两性离子表面活性剂1-5份、羟基月桂酸5-8份、丁二醇丙酸酯10-15份，二氯四氟甲烷10-15份。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的活性剂包括以下组分和配比：二氧化硅为100份，氧化铬为30-45份，氧化钛铁为50-65份，氟化钙25-40份。作为本发明的进一步改进，步骤s5的焊接操作的焊接参数为：激光功率3.0-3.5kw，离焦量5-8mm，焊接速率1.2-1.5m/min，送丝速率1.8-2.3m/min。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1.本发明首先对工件的焊接部位进行打磨，除去焊接部位表面的浮渣，然后再用清洗剂清洗，清洗剂能够完全去除工件原始的氧化层，有效避免焊缝内夹渣、氢气孔的出现，而且清洗剂体系中丁二醇丙酸酯能促进工件表面出现波纹状微沟槽枳构，改善熔滴在工件表面的铺展湿润性，增加焊缝与工件表面的附着力，在避免夹渣的同时，提高焊缝的拉伸性能和弯曲性能。2.本发明采用的自制的焊条，本焊条产渣少，双焊芯在燃烧过程中熔化速度趋于一致，焊条药皮产生的飞溅极少，药皮套筒长而平齐，挺度较大，电弧电压波动较小，焊接的稳定性高，产生的夹渣少。3.本发明在工件预热后对焊接部位喷涂多组分活性剂，二氧化硅为、氧化铬、氧化钛铁、氟化钙体系能增加工件表面的熔深，提高焊缝的附着性能，氧化钛铁能使焊缝表面成形系数减小，成形效果好，能减少焊接过程中出现熔融夹渣的几率。4.本发明对双芯间距和药皮的重量系数进行优化，焊条飞溅较少，焊条燃烧过程双芯端部熔化平齐、双芯熔化速度更趋一致，形成的药皮套筒长而平齐，挺度较大，电弧电压波动较小，冶金反应充分，电弧稳定性好。具体实施方式下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的具体实施方式如下。实施例1本发明一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺，包括以下步骤：s1：固定工件，打磨工件焊接部位；s2：对焊接部位喷涂清洁剂；s3：焊前预热：焊前需对工件进行预热；s4：激活焊接表面：停止加热后，迅速喷涂活性剂；s5：焊接部位干燥后，采用焊条进行焊接操作；s6：采用冷却定型。作为本发明的进一步改进，步骤s6中的焊条包括以下组分和配比：a、药皮组份：大理石100份，萤石50份，硅酸盐10份，脱氧剂15份，合金剂25份；b、焊芯组份：c≦0.020％，si≦0.050％，mn0.40-0.60％，s≦0.006％，p≦0.006％，cr≦0.05％，mo≦0.05％，ni≦0.05％，ti≦0.05％，cu≦0.05％，as≦0.001％。作为本发明的进一步改进，焊条由药皮组分、焊芯组分和粘结剂通过双熔敷极焊条涂压机制备而成，所述焊条中的焊芯设置为两根，药皮将两根相互平行的焊芯包裹。作为本发明的进一步改进，焊芯的双芯间距为0.8mm。作为本发明的进一步改进，药皮的重量系数为45。焊条是焊条电弧焊方法的焊接材料,由焊芯、药皮两部分组成,药皮与焊芯的重量比称为焊条的药皮重量系数。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的预热温度为500摄氏度，加热60s。作为本发明的进一步改进，清洁剂为水100份，水溶性硅酸盐10份、两性离子表面活性剂1份、羟基月桂酸5份、丁二醇丙酸酯10份，二氯四氟甲烷10份。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的活性剂包括以下组分和配比：二氧化硅为100份，氧化铬为30份，氧化钛铁为50份，氟化钙25份。作为本发明的进一步改进，步骤s5的焊接操作的焊接参数为：激光功率3.0kw，离焦量5mm，焊接速率1.2m/min，送丝速率1.8m/min。实施例2本发明一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺，包括以下步骤：s1：固定工件，打磨工件焊接部位；s2：对焊接部位喷涂清洁剂；s3：焊前预热：焊前需对工件进行预热；s4：激活焊接表面：停止加热后，迅速喷涂活性剂；s5：焊接部位干燥后，采用焊条进行焊接操作；s6：采用冷却定型。作为本发明的进一步改进，步骤s6中的焊条包括以下组分和配比：a、药皮组份：大理石100份，萤石50份，硅酸盐15份，脱氧剂20份，合金剂35份；b、焊芯组份：c≦0.020％，si≦0.050％，mn0.40-0.60％，s≦0.006％，p≦0.006％，cr≦0.05％，mo≦0.05％，ni≦0.05％，ti≦0.05％，cu≦0.05％，as≦0.001％。作为本发明的进一步改进，焊条由药皮组分、焊芯组分和粘结剂通过双熔敷极焊条涂压机制备而成，所述焊条中的焊芯设置为两根，药皮将两根相互平行的焊芯包裹。作为本发明的进一步改进，焊芯的双芯间距为1.2mm。作为本发明的进一步改进，药皮的重量系数为83。焊条是焊条电弧焊方法的焊接材料,由焊芯、药皮两部分组成,药皮与焊芯的重量比称为焊条的药皮重量系数。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的预热温度为700摄氏度，加热100s。作为本发明的进一步改进，清洁剂为水100份，水溶性硅酸盐20份、两性离子表面活性剂5份、羟基月桂酸8份、丁二醇丙酸酯15份，二氯四氟甲烷15份。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的活性剂包括以下组分和配比：二氧化硅为100份，氧化铬为45份，氧化钛铁为65份，氟化钙40份。作为本发明的进一步改进，步骤s5的焊接操作的焊接参数为：激光功率3.5kw，离焦量8mm，焊接速率1.5m/min，送丝速率2.3m/min。实施例3本发明一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺，包括以下步骤：s1：固定工件，打磨工件焊接部位；s2：对焊接部位喷涂清洁剂；s3：焊前预热：焊前需对工件进行预热；s4：激活焊接表面：停止加热后，迅速喷涂活性剂；s5：焊接部位干燥后，采用焊条进行焊接操作；s6：采用冷却定型。作为本发明的进一步改进，步骤s6中的焊条包括以下组分和配比：a、药皮组份：大理石100份，萤石50份，硅酸盐12份，脱氧剂18份，合金剂30份；b、焊芯组份：c≦0.020％，si≦0.050％，mn0.40-0.60％，s≦0.006％，p≦0.006％，cr≦0.05％，mo≦0.05％，ni≦0.05％，ti≦0.05％，cu≦0.05％，as≦0.001％。作为本发明的进一步改进，焊条由药皮组分、焊芯组分和粘结剂通过双熔敷极焊条涂压机制备而成，所述焊条中的焊芯设置为两根，药皮将两根相互平行的焊芯包裹。作为本发明的进一步改进，焊芯的双芯间距为1.0mm。作为本发明的进一步改进，药皮的重量系数为60。焊条是焊条电弧焊方法的焊接材料,由焊芯、药皮两部分组成,药皮与焊芯的重量比称为焊条的药皮重量系数。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的预热温度为600摄氏度，加热80s。作为本发明的进一步改进，清洁剂为水100份，水溶性硅酸盐15份、两性离子表面活性剂2份、羟基月桂酸6份、丁二醇丙酸酯12份，二氯四氟甲烷12份。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的活性剂包括以下组分和配比：二氧化硅为100份，氧化铬为35份，氧化钛铁为55份，氟化钙30份。作为本发明的进一步改进，步骤s5的焊接操作的焊接参数为：激光功率3.2kw，离焦量6mm，焊接速率1.4m/min，送丝速率2.0m/min。对比例1本发明一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺，包括以下步骤：s1：固定工件，打磨工件焊接部位；s2：对焊接部位喷涂清洁剂；s3：焊前预热：焊前需对工件进行预热；s4：激活焊接表面：停止加热后，迅速喷涂活性剂；s5：焊接部位干燥后，采用焊条进行焊接操作；s6：采用冷却定型。作为本发明的进一步改进，步骤s6中的焊条包括以下组分和配比：a、药皮组份：大理石100份，萤石50份，硅酸盐12份，脱氧剂18份，合金剂30份；b、焊芯组份：c≦0.020％，si≦0.050％，mn0.40-0.60％，s≦0.006％，p≦0.006％，cr≦0.05％，mo≦0.05％，ni≦0.05％，ti≦0.05％，cu≦0.05％，as≦0.001％。作为本发明的进一步改进，焊条由药皮组分、焊芯组分和粘结剂通过双熔敷极焊条涂压机制备而成，所述焊条中的焊芯设置为两根，药皮将两根相互平行的焊芯包裹。作为本发明的进一步改进，焊芯的双芯间距为1.0mm。作为本发明的进一步改进，药皮的重量系数为60。焊条是焊条电弧焊方法的焊接材料,由焊芯、药皮两部分组成,药皮与焊芯的重量比称为焊条的药皮重量系数。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的预热温度为600摄氏度，加热80s。作为本发明的进一步改进，清洁剂为水100份，水溶性硅酸盐15份、两性离子表面活性剂2份、羟基月桂酸6份、二氯四氟甲烷12份。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的活性剂包括以下组分和配比：二氧化硅为100份，氧化铬为35份，氧化钛铁为55份，氟化钙30份。作为本发明的进一步改进，步骤s5的焊接操作的焊接参数为：激光功率3.2kw，离焦量6mm，焊接速率1.4m/min，送丝速率2.0m/min。对比例2本发明一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺，包括以下步骤：s1：固定工件，打磨工件焊接部位；s2：对焊接部位喷涂清洁剂；s3：焊前预热：焊前需对工件进行预热；s4：激活焊接表面：停止加热后，迅速喷涂活性剂；s5：焊接部位干燥后，采用焊条进行焊接操作；s6：采用冷却定型。作为本发明的进一步改进，步骤s6中的焊条包括以下组分和配比：a、药皮组份：大理石100份，萤石50份，硅酸盐12份，脱氧剂18份，合金剂30份；b、焊芯组份：c≦0.020％，si≦0.050％，mn0.40-0.60％，s≦0.006％，p≦0.006％，cr≦0.05％，mo≦0.05％，ni≦0.05％，ti≦0.05％，cu≦0.05％，as≦0.001％。作为本发明的进一步改进，焊条由药皮组分、焊芯组分和粘结剂通过双熔敷极焊条涂压机制备而成，所述焊条中的焊芯设置为两根，药皮将两根相互平行的焊芯包裹。作为本发明的进一步改进，焊芯的双芯间距为1.0mm。作为本发明的进一步改进，药皮的重量系数为60。焊条是焊条电弧焊方法的焊接材料,由焊芯、药皮两部分组成,药皮与焊芯的重量比称为焊条的药皮重量系数。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的预热温度为600摄氏度，加热80s。作为本发明的进一步改进，清洁剂为水100份，水溶性硅酸盐15份、两性离子表面活性剂2份、羟基月桂酸6份、丁二醇丙酸酯12份，二氯四氟甲烷12份。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的活性剂包括以下组分和配比：二氧化硅为100份，氧化铬为35份，氟化钙30份。作为本发明的进一步改进，步骤s5的焊接操作的焊接参数为：激光功率3.2kw，离焦量6mm，焊接速率1.4m/min，送丝速率2.0m/min。对比例3本发明一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺，包括以下步骤：s1：固定工件，打磨工件焊接部位；s2：对焊接部位喷涂清洁剂；s3：焊前预热：焊前需对工件进行预热；s4：激活焊接表面：停止加热后，迅速喷涂活性剂；s5：焊接部位干燥后，采用焊条进行焊接操作；s6：采用冷却定型。作为本发明的进一步改进，步骤s6中的焊条包括以下组分和配比：a、药皮组份：大理石100份，萤石50份，硅酸盐12份，脱氧剂18份，合金剂30份；b、焊芯组份：c≦0.020％，si≦0.050％，mn0.40-0.60％，s≦0.006％，p≦0.006％，cr≦0.05％，mo≦0.05％，ni≦0.05％，ti≦0.05％，cu≦0.05％，as≦0.001％。作为本发明的进一步改进，焊条由药皮组分、焊芯组分和粘结剂通过双熔敷极焊条涂压机制备而成，所述焊条中的焊芯设置为两根，药皮将两根相互平行的焊芯包裹。作为本发明的进一步改进，焊芯的双芯间距为1.0mm。作为本发明的进一步改进，药皮的重量系数为60。焊条是焊条电弧焊方法的焊接材料,由焊芯、药皮两部分组成,药皮与焊芯的重量比称为焊条的药皮重量系数。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的预热温度为600摄氏度，加热80s。作为本发明的进一步改进，清洁剂为水100份，水溶性硅酸盐15份、两性离子表面活性剂2份、羟基月桂酸6份、二氯四氟甲烷12份。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的活性剂包括以下组分和配比：二氧化硅为100份，氧化铬为35份，氟化钙30份。作为本发明的进一步改进，步骤s5的焊接操作的焊接参数为：激光功率3.2kw，离焦量6mm，焊接速率1.4m/min，送丝速率2.0m/min。对比例4本发明一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺，包括以下步骤：s1：固定工件，打磨工件焊接部位；s2：焊前预热：焊前需对工件进行预热；s3：焊接部位干燥后，采用焊条进行焊接操作；s4：采用冷却定型。作为本发明的进一步改进，步骤s6中的焊条包括以下组分和配比：a、药皮组份：大理石100份，萤石50份，硅酸盐12份，脱氧剂18份，合金剂30份；b、焊芯组份：c≦0.020％，si≦0.050％，mn0.40-0.60％，s≦0.006％，p≦0.006％，cr≦0.05％，mo≦0.05％，ni≦0.05％，ti≦0.05％，cu≦0.05％，as≦0.001％。作为本发明的进一步改进，焊条由药皮组分、焊芯组分和粘结剂通过双熔敷极焊条涂压机制备而成，所述焊条中的焊芯设置为两根，药皮将两根相互平行的焊芯包裹。作为本发明的进一步改进，焊芯的双芯间距为1.0mm。作为本发明的进一步改进，药皮的重量系数为60。焊条是焊条电弧焊方法的焊接材料,由焊芯、药皮两部分组成,药皮与焊芯的重量比称为焊条的药皮重量系数。作为本发明的进一步改进，步骤s3中的预热温度为600摄氏度，加热80s。作为本发明的进一步改进，步骤s5的焊接操作的焊接参数为：激光功率3.2kw，离焦量6mm，焊接速率1.4m/min，送丝速率2.0m/min。对实施例1-实施例3以及对比例1-4中的模具转向节制备测试试样，根据gb/t2651-2008《焊接接头拉伸试验方法》测试焊缝的拉伸性能，结果如下表1。表1不同试样的性能测试性能指标抗拉强度(mpa)屈服强度(mpa)延伸率(％)夹渣情况实施例1753.7542.425.9不夹渣实施例2692.7533.926.7不夹渣实施例3782.4563.729.6不夹渣对比例1627.6434.723.1少量夹渣对比例2636.7426.522.4少量夹渣对比例3522.7327.616.2较多夹渣对比例4425.6289.414.6较多夹渣从上表1中可以看出，实施例1-3的力学性能和夹渣情况明显优于对比例1-4，其中实施例3为最优实施例。实施例3的性能优于对比例1，说明清洗剂能够完全去除工件原始的氧化层，有效避免焊缝内夹渣、氢气孔的出现，而且清洗剂体系中丁二醇丙酸酯能促进工件表面出现波纹状微沟槽枳构，改善熔滴在工件表面的铺展湿润性，增加焊缝与工件表面的附着力，在避免夹渣的同时，提高焊缝的拉伸性能和弯曲性能；实施例3的性能优于对比例2，说明本发明在工件预热后对焊接部位喷涂多组分活性剂，二氧化硅为、氧化铬、氧化钛铁、氟化钙体系能增加工件表面的熔深，提高焊缝的附着性能，氧化钛铁能使焊缝表面成形系数减小，成形效果好，能减少焊接过程中出现熔融夹渣的几率；实施例3的性能远优于对比例3，说明清洗剂中丁二醇丙酸酯和氧化钛铁协同促进焊缝的力学性能的提高，减小夹渣概率；实施例3性能远优于对比例4，说明本焊接工艺的工艺步骤和工艺中使用的试剂对焊缝的力学性能有协同的提高作用，既优化了焊接工艺步骤，又进一步细化提升了焊缝的力学性能，避免焊接过程中夹渣概率，提高焊接的稳定性。以上对本发明所提供的一种避免夹渣的激光电弧熔丝焊接工艺进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。当前第1页12