【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解铜箔用阴极辊自动钨极氩弧焊焊接，具体而言涉及一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺。
技术介绍
1、阴极辊被称为电解铜箔生产的心脏，阴极辊在电解制造铜箔时作为辊筒式阴极，通过阳极槽浸润在硫酸铜溶液中，接通电流之后，铜离子电沉积在阴极辊的表面而成为电解铜箔，辊筒连续旋转做圆周运动，使电解铜箔在阴极辊上连续不断生成，又连续不断被剥离下来，最终卷制箔材。因此，电解制造铜箔的阴极辊是电解铜箔之母，而阴极辊的结构设计中涉及大量焊接结构，其中，阴极辊用的钛侧板与密封钛盖之间的焊缝质量直接关系到阴极辊在运行过程中是否会发生漏液及是否安全可靠等问题。阴极辊用钛侧板与密封钛盖间的焊接稳定性及焊接质量不仅影响了阴极辊整体的耐腐蚀性能，同时还直接影响到阴极辊的使用寿命。因此，电解铜箔用阴极辊的焊接结构不仅需要满足目视检测、液体渗透检测和超声波检测的要求，还需要满足焊缝及焊接热影响区的力学性能和耐腐蚀性能。
2、目前，针对电解铜箔用阴极辊结构方面的连接主要采用手工钨极氩弧焊，其在焊接过程中因受到人为因素及技能水平的影响，其焊缝成型不光滑，焊接质量不稳定。此外，因阴极辊的规格逐渐向大直径、大幅宽方向发展，因此手工钨极氩弧焊的焊接难度逐渐加大，设备准备时间长且设备需要频繁吊装。同时随着阴极辊的需求量的提升，手工钨极氩弧焊的焊接效率也没办法满足现有生产需求。
3、中国专利cn 113369730a公开了一种换热器管板自动焊接工艺，包括以下步骤：s1、对管板及换热管进行打磨、清洗，除去表面锈层及油脂层；s2、将打磨
4、中国专利cn 109047998a公开了一种提升系统管路自动氩弧焊成形质量和生产效率的方法，包括：对工艺导管加工一工艺小孔；对工艺导管、气瓶接管嘴和系统管路除油、烘干、打磨；对气瓶接管嘴和工艺导管自动氩弧焊、对系统管路和工艺导管自动氩弧焊；自动氩弧焊堵工艺导管的工艺小孔；对系统管路焊缝和工艺管路堵孔焊焊点进行密封性检测。本专利技术解决了钛合金气瓶接管嘴与系统管路自动氩弧焊接质量和效率，解决了背面通气保护问题，用传统的气瓶通置换气周期长，采用工艺管路背面通气工装，仅需10min，提高航天飞行器钛合金气瓶接管嘴与系统管路自动氩弧焊背面通气焊前效率，焊接流程和焊接工艺参数优化，实现焊缝成形质量精确控制。虽然该方法实现焊缝成形质量精确控制，但是无法保证一次性精确控制大规格阴极辊用所有密封钛盖与钛侧板间焊缝的成形质量及性能要求。
5、因此，有必要提供一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊焊接工艺方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，依靠预先设定的运动轨迹程序及焊接装置控制来带动焊枪转动，完成阴极辊用密封钛盖和钛侧板之间的密封连接；采用该焊接工艺，保证了焊接过程的稳定，焊缝熔合良好，焊缝成型美观，减少了电解铜箔用阴极辊在服役过程中的安全隐患，延长了电解铜箔用阴极辊的使用寿命。
2、本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，包括以下步骤：
3、步骤一、准备阴极辊用密封钛盖、钛侧板及焊接填充材料并对其进行检验及焊前处理，清除密封钛盖及钛侧板上的铁屑杂物；
4、步骤二、调试自动钨极氩弧焊焊接设备；所述自动钨极氩弧焊焊接设备包括固定于三维滑架上的无限旋转导通装置、安装于所述无限旋转导通装置上的弧长控制装置以及通循环冷却水的焊枪体，所述焊枪体上装有钨极；所述调试具体为，通过控制系统控制所述三维滑架的两个水平轴及无限旋转导通装置按照设定的程序轨迹完成找心动作，使所述无限旋转导通装置的旋转轴和密封钛盖保持同心，调整所述钨极使其与所述密封钛盖形成55～60°的夹角；
5、步骤三、设置焊接工艺参数，实施焊接。
6、进一步地，所述步骤一中的密封钛盖的材质为工业纯钛ta2，主要成分ti≥99.10w.t.％，杂质成分：fe≤0.30w.t.％，o≤0.20w.t.％，c≤0.08w.t.％，n≤0.05w.t.％，h≤0.015w.t.％，其他单一杂质元素质量分数≤0.10w.t.％，总和≤0.40w.t.％；表面粗糙度ra＝3.2～6.3μm。
7、进一步地，所述步骤一中的密封钛盖的包括以下三种尺寸中的一种：以所述钛侧板圆心为中心，在直径为850mm的圆周上均布焊接6个直径为30～60mm的密封钛盖；或在直径为1700mm的圆周上均布焊接6个直径为30～45mm的密封钛盖；或在直径为2350mm的圆周上均布焊接12个直径为30～45mm的密封钛盖。
8、进一步地，所述步骤一中的钛侧板的直径为2680～2684mm，厚度为8～10mm，材质为工业纯钛ta2；主要成分ti≥99.10w.t.％，杂质成分：fe≤0.30w.t.％，o≤0.20w.t.％，c≤0.08w.t.％，n≤0.05w.t.％，h≤0.015w.t.％，其他单一杂质元素质量分数≤0.10w.t.％，总和≤0.40w.t.％；板材表面粗糙度ra＝3.2～6.3μm。
9、进一步地，所述步骤一中的焊接填充材料的材质为工业纯钛ta1；主要成分ti≥99.15w.t.％，杂质成分：fe≤0.20w.t.％，o≤0.18w.t.％，c≤0.08w.t.％，n≤0.03w.t.％，h≤0.015w.t.％，其他单一杂质元素质量分数≤0.10w.t.％，总和≤0.40w.t.％，焊丝直径为φ1.5～2.5mm。
10、进一步地，所述步骤一中对密封钛盖和钛侧板的检验包括尺寸测量、外观质量检测、成分检测、超声波无损探伤检测。
11、进一步地，所述步骤二中的焊枪体上还包括钨极夹、分流器、陶瓷喷嘴，所述钨极夹的直径为2.4mm或3.2mm，所述钨极端部圆锥角度为20～30°，所述钨极尖端平台直径为0.15～0.35mm。
12、进一步地，所述步骤三中的焊接工艺参数包括，焊接电流、焊接速度、送丝速度、焊接气体流量；所述焊接包括打底焊和盖面焊；所述打底焊的焊接电流为125～145a，焊接速度为80～120mm/min，送丝速度为200～400mm/min；所述盖面焊的焊接电流为150～190a，焊接速度为80～120mm/min，送丝速度为200～400mm/min；所述打底焊和盖面焊使用的保护气均为高纯氩气，纯度为99.99～99.999％，气流量为10～45l/min。
13、进一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于：所述步骤一中的密封钛盖(1)的材质为工业纯钛TA2，主要成分Ti≥99.10w.t.％，杂质成分：Fe≤0.30w.t.％，O≤0.20w.t.％，C≤0.08w.t.％，N≤0.05w.t.％，H≤0.015w.t.％，其他单一杂质元素质量分数≤0.10w.t.％，总和≤0.40w.t.％；表面粗糙度Ra＝3.2～6.3μm。
3.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于，所述步骤一中的密封钛盖(1)的包括以下三种尺寸中的一种：以所述钛侧板(2)圆心为中心，在直径为850mm的圆周上均布焊接6个直径为30～60mm的密封钛盖(1)；或在直径为1700mm的圆周上均布焊接6个直径为30～45mm的密封钛盖(1)；或在直径为2350mm的圆周上均布焊接12个直径为30～45mm的密封钛盖(1)。
4.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其
5.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于：所述步骤一中的焊接填充材料(4)的材质为工业纯钛TA1；主要成分Ti≥99.15w.t.％，杂质成分：Fe≤0.20w.t.％，O≤0.18w.t.％，C≤0.08w.t.％，N≤0.03w.t.％，H≤0.015w.t.％，其他单一杂质元素质量分数≤0.10w.t.％，总和≤0.40w.t.％，焊丝直径为Φ1.5～2.5mm。
6.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于：所述步骤一中对密封钛盖(1)和钛侧板(2)的检验包括尺寸测量、外观质量检测、成分检测、超声波无损探伤检测。
7.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于：所述步骤二中的焊枪体上还包括钨极夹，所述钨极夹的直径为2.4mm或3.2mm，所述钨极(3)端部圆锥角度为20～30°，所述钨极(3)尖端平台直径为0.15～0.35mm。
8.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于：所述步骤三中的焊接工艺参数包括，焊接电流、焊接速度、送丝速度、焊接气体流量；所述焊接包括打底焊和盖面焊；所述打底焊的焊接电流为125～145A，焊接速度为80～120mm/min，送丝速度为200～400mm/min；所述盖面焊的焊接电流为150～190A，焊接速度为80～120mm/min，送丝速度为200～400mm/min；所述打底焊和盖面焊使用的保护气均为高纯氩气，纯度为99.99～99.999％，气流量为10～45L/min。
9.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于，所述步骤三中的实施焊接具体为：设置自动钨极氩弧焊焊枪行走轨迹及焊接工艺参数后，启动焊接；焊接过程中，通过所述弧长控制装置(5)前后滑动来控制弧长保持固定高度，当对所述密封钛盖(1)完成焊接一圈后，所述三维滑架按照设定的轨迹程序进行运动并完成下一个密封钛盖(1)的焊接；如此循环，直至将阴极辊用钛侧板(2)上的所有密封钛盖(1)均焊接完成，程序结束，焊接完成。
...【技术特征摘要】
1.一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于：所述步骤一中的密封钛盖(1)的材质为工业纯钛ta2，主要成分ti≥99.10w.t.％，杂质成分：fe≤0.30w.t.％，o≤0.20w.t.％，c≤0.08w.t.％，n≤0.05w.t.％，h≤0.015w.t.％，其他单一杂质元素质量分数≤0.10w.t.％，总和≤0.40w.t.％；表面粗糙度ra＝3.2～6.3μm。
3.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于，所述步骤一中的密封钛盖(1)的包括以下三种尺寸中的一种：以所述钛侧板(2)圆心为中心，在直径为850mm的圆周上均布焊接6个直径为30～60mm的密封钛盖(1)；或在直径为1700mm的圆周上均布焊接6个直径为30～45mm的密封钛盖(1)；或在直径为2350mm的圆周上均布焊接12个直径为30～45mm的密封钛盖(1)。
4.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于：所述步骤一中的钛侧板(2)的直径为2680～2684mm，厚度为8～10mm，材质为工业纯钛ta2；主要成分ti≥99.10w.t.％，杂质成分：fe≤0.30w.t.％，o≤0.20w.t.％，c≤0.08w.t.％，n≤0.05w.t.％，h≤0.015w.t.％，其他单一杂质元素质量分数≤0.10w.t.％，总和≤0.40w.t.％；板材表面粗糙度ra＝3.2～6.3μm。
5.如权利要求1所述的一种阴极辊用密封钛盖与钛侧板的自动焊接工艺，其特征在于：所述步骤一中的焊接填充材料(4)的材质为工业纯钛ta1；主要成分ti≥99.15w.t.％，杂质成分：fe≤0.20w.t.％，o≤0.18w.t....
【专利技术属性】
技术研发人员：王超，李博，许亮，康伟娟，张乐，韩坤炎，王思琦，李梦媛，陈元园，
申请(专利权)人：西安泰金新能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。