一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法，主要解决现有热水器搪瓷钢内胆的焊接环缝疲劳强度低、容易开裂和焊接接头存在咬边、应力集中的技术问题。本发明专利技术提供的一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法，包括：1)制备热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头；2)将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头以对接形式组对；3)对热水器搪瓷钢内胆毛坯进行焊接加工，将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接环缝进行焊接，采用冷金属过渡焊(CMT)加脉冲的焊接工艺，焊丝正对对接环缝的中心，控制焊枪沿焊缝中心进行移动焊接。本发明专利技术提高搪瓷钢热水器内胆焊接接头疲劳强度达30～35％，实施简便。

A Method for Welding the Ring Seam of Enamel Steel Inner Bill of Water Heater

The invention discloses a method for welding the annular seam of the inner liner of enamel steel for water heater, which mainly solves the technical problems of low fatigue strength, easy cracking, undercut and stress concentration of the existing inner liner of enamel steel for water heater. The invention provides a method for annular seam welding of water heater enamel steel inner gallbladder, which includes: 1) preparation of upper and lower heads of water heater enamel steel inner gallbladder blank; 2) combination of upper and lower heads of water heater enamel steel inner gallbladder blank in butt joint form; 3) welding of water heater enamel steel inner gallbladder blank, and welding of upper and lower heads of water heater enamel steel inner gallbladder blank. The butt girth is welded by cold metal transition welding (CMT) and pulse welding technology. The welding wire is directly opposite to the center of the butt girth and the torch is controlled to move along the center of the weld. The invention improves the fatigue strength of the welded joint of the inner liner of the enameled steel water heater by 30-35%, and is simple to implement.

【技术实现步骤摘要】
一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法
本专利技术涉及一种热水器钢制内胆的焊接加工方法，特别涉及一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法，属于钢铁材料焊接加工

技术介绍
热水器内胆常采用热轧酸洗钢板或冷轧钢板作为基板，将钢板冲压成形后进行组对，完成焊接后再继续后续工序。现有热水器搪瓷内胆，一般采用两个封头+桶身结构，又称为三段式搪瓷内胆结构，此种内胆结构方式有一条直线焊缝和两条环形焊缝。为减少热水器内胆可能出现的焊接缺陷，减少热水器搪瓷内胆的漏水点，技术人员提出了二段式热水器搪瓷内胆结构，二段式热水器搪瓷内胆结构需要焊接1条环缝，焊缝数量的减少不仅使加工工序简化，目前二段式热水器搪瓷内胆结构通过采用封头深拉冲压成型的方式，将封头直线段通过拉深成型工艺的方式拉长，冲压后的热水器内胆上封头和下封头通常采用插接式，采用普通的熔化极气体保护焊进行焊接，即焊缝为搭接式角焊缝。热轧钢板经酸洗后，经过深拉成型+焊接工艺制成的内胆毛坯，内胆毛坯内部单面采用现有常规涂搪工艺进行涂搪、烘干，得到热水器搪瓷钢内胆。焊接接头是热水器内胆的薄弱环节，绝大部分热水器漏水发生在焊接接头处，其主要原因是焊接接头局部出现咬边、应力集中等缺陷，造成疲劳强度下降，最终热水器内胆在焊接接头处出现疲劳开裂漏水。目前采用的插接式焊接，焊缝金属直接填充在两焊件形成的直角或斜角区域内，易造成焊接接头应力集中，再加之可能出现的咬边等焊接缺陷，在热水器内胆实际工作的交变应力作用下，易造成疲劳开裂漏水而失效。现有技术中缺乏保证热水器搪瓷钢内胆环缝焊接质量的有效方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法，主要解决现有热水器搪瓷钢内胆的焊接环缝疲劳强度低、容易开裂和焊接接头存在咬边、应力集中的技术问题。本专利技术采用的技术方案是：一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法，包括以下步骤：1)制备热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，分别按设计尺寸裁剪热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头所需的热轧酸洗钢板，通过拉深成型工艺将热轧酸洗钢板加工成热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头；2)将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头以对接形式组对，用夹具分别固定热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，控制热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接间隙≤0.2mm；3)对热水器搪瓷钢内胆毛坯进行焊接加工，将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接环缝进行焊接，采用冷金属过渡焊(CMT)加脉冲的焊接工艺，焊丝正对对接环缝的中心，控制焊枪沿焊缝中心进行移动焊接。进一步，步骤3)中焊接过程采用气体保护，保护气体组分的体积百分比为：Ar82％，CO218％，保护气体流量为20-30L/min。进一步，步骤3)中焊接过程中，控制焊接电流为85A，电弧电压为19.6V，焊丝的送丝速度为2.8m/min，送丝角度为90°。本专利技术用冷金属过渡焊(CMT)加脉冲的焊接工艺方法，该焊接工艺的特点是低的热输入量，避免了焊接过程中熔滴穿透母材或产生飞溅，其工艺特点是熔滴过渡冷热循环交替，即送丝机收到短路信号后，送丝机回抽焊丝，促使焊丝与熔滴分离，加之脉冲电流实现射滴过渡的焊接方式，无飞溅、熔深大、晶粒细密、焊缝强度高，能够在较低的焊接能量下得到焊缝熔深和熔宽均合格的焊接接头，且该焊接工艺对对接间隙的容忍度较大。焊接过程中，焊接电流为85A，电弧电压为19.6V。本专利技术相比现有技术具有如下积极效果：1、本专利技术方法通过采用对接焊的方式，达到了使焊接应力分布均匀的目的，焊接过程中的脉冲电流保证了熔池金属高温停留时间短，金属冷凝快，对焊件热输入小，接头热影响小，低的热输入使焊接接头的晶粒更细小，提高了搪瓷钢热水器内胆焊接接头的承载能力，本专利技术方法能够提高搪瓷钢热水器内胆焊接接头疲劳强度达30～35％，延长了搪瓷钢热水器内胆焊接接头的疲劳寿命，通过水压试验，焊接接头可以在0.85MPa的交变压力下，10万次不漏水，大于不涂搪情况下8万次的要求，解决了因焊接接头开裂而造成的热水器搪瓷钢内胆漏水的问题。2、本专利技术操作方法简便，实施成本低，同等钢板厚度下，采用普通熔化极气体保护焊所采用的焊接电流为112A，电弧电压为21V，焊接成本高。具体实施方式下面结合实施例1～3对本专利技术做进一步说明，如表1所示。本专利技术实施例中，热轧酸洗钢板的厚度为1.8mm。实施例1，一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法，包括以下步骤：1)制备热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，分别按设计尺寸裁剪热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头所需的热轧酸洗钢板，通过拉深成型工艺将热轧酸洗钢板加工成热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头；2)将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头以对接形式组对，用夹具分别固定热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，固定后的热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的轴向的偏差≤0.1mm，控制热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接间隙为0，热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头对接后错边量≤0.1mm；3)对热水器搪瓷钢内胆毛坯进行焊接加工，将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接环缝进行焊接，采用冷金属过渡焊(CMT)加脉冲的焊接工艺，焊丝正对对接环缝的中心，控制焊枪沿焊缝中心进行移动焊接；焊接过程中，操控焊接机器手进行摆动焊接，摆动长度为8mm，宽度为4mm，控制焊接速度为0.6m/min；焊接过程采用气体保护，保护气体组分的体积百分比为：Ar82％，CO218％，保护气体流量为25L/min；控制焊接电流为85A，电弧电压为19.6V，焊丝的送丝速度为2.8m/min，送丝角度为90°；焊丝直径为1.2mm。焊接后对接头进行外观检查，没有咬边缺陷；对焊接接头进行射线探伤，未发现密集性气孔；对热水器内胆进行水压试验，未发现焊接接头疲劳开裂漏水，且疲劳次数达到12万次。实施例2，一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法，包括以下步骤：1)制备热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，分别按设计尺寸裁剪热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头所需的热轧酸洗钢板，通过拉深成型工艺将热轧酸洗钢板加工成热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头；2)将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头以对接形式组对，用夹具分别固定热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，固定后的热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的轴向的偏差≤0.1mm，控制热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接间隙为0.1mm，热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头对接后错边量≤0.1mm；3)对热水器搪瓷钢内胆毛坯进行焊接加工，将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接环缝进行焊接，采用冷金属过渡焊加脉冲的焊接工艺，焊丝正对对接环缝的中心，控制焊枪沿焊缝中心进行移动焊接；焊接过程中，操控焊接机器手进行摆动焊接，摆动长度为8mm，宽度为4mm，控制焊接速度为0.6m/min；焊接过程采用气体保护，保护气体组分的体积百分比为：Ar82％，CO218％，保护气体流量为25L/min；控制焊接电流为85A，电弧电压为19.6V，焊丝的送丝速度为2.8m/min，送丝角度为90°；焊丝直径为1.2mm。焊接后对接头进行外观检查，没有咬边缺陷；对焊接接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：1)制备热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，分别按设计尺寸裁剪热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头所需的热轧酸洗钢板，通过拉深成型工艺将热轧酸洗钢板加工成热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头；2)将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头以对接形式组对，用夹具分别固定热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，控制热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接间隙≤0.2mm；3)对热水器搪瓷钢内胆毛坯进行焊接加工，将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接环缝进行焊接，采用冷金属过渡焊加脉冲的焊接工艺，焊丝正对对接环缝的中心，控制焊枪沿焊缝中心进行移动焊接。

【技术特征摘要】
1.一种用于热水器搪瓷钢内胆环缝焊接的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：1)制备热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，分别按设计尺寸裁剪热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头所需的热轧酸洗钢板，通过拉深成型工艺将热轧酸洗钢板加工成热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头；2)将热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头以对接形式组对，用夹具分别固定热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头，控制热水器搪瓷钢内胆毛坯的上封头和下封头的对接间隙≤0.2mm；3)对热水器搪瓷钢内胆毛坯进行焊接加工，将热水器搪瓷钢内胆...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭扬文，陶翀，徐国利，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32