CN111942959A - 一种并排双头缠绕盘装焊丝及其制备方法与用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种并排双头缠绕盘装焊丝及其制备方法与用途，本发明将传统的单头缠绕焊丝方式，创新设计为双头并排缠绕，保证了双丝焊接或熔覆时要求双丝同速送出的要求。本发明所述并排双头缠绕盘装焊丝送丝同步性好，送丝稳定性高，相比单头缠绕方式，双头并排缠绕方式节省了焊丝盘的安装位置，节省了设备的安装空间，提高了双丝同步送丝的稳定性，可适合于直径0.8mm‑2.0mm焊丝的缠绕，适合的焊丝类型为实心焊丝或粉芯焊丝，焊丝形式为连续盘装焊丝，能够实现自动送丝，使得在同一个焊丝盘上可同时、同步的送出两股焊丝，解决了现有技术中双丝焊接或双丝熔覆时对两股焊丝同步送丝的适用性问题，具有广阔的推广应用前景。

Description

一种并排双头缠绕盘装焊丝及其制备方法与用途

技术领域

本发明涉及焊接材料技术领域，更具体的涉及一种用于连续自动双丝焊接的并排双头缠绕盘装焊丝及其制备方法与用途。

背景技术

焊丝领域根据ASME材料标准和其他焊接标准规定，常用的自动盘装焊丝有圆形截面焊丝或带状焊丝，常用的圆形盘装焊丝主要用于自动焊或半自动焊接，根据需求的不同，通常情况下焊丝盘大小形状可以不同。常用的焊丝盘直径有100mm、200mm、300mm和340mm。目前所有的盘装焊丝，每个焊丝盘上只由一根连续不断的焊丝在焊丝盘上缠绕而成，因此采用双丝焊接时须采用两个焊丝盘进行送丝，两个焊丝盘送丝时存在送丝同步性可能不一致，送丝设备结构复杂，焊丝盘占用空间大等问题。

本发明基于该现有技术问题提供一种用于双丝自动焊接或双丝熔覆应用中的并排双头缠绕方式的双头盘装焊丝及其制备方法与用途。本发明的实施可在任何标准焊丝盘上进行缠绕或在定制的非标准焊丝盘上进行缠绕，采用并排双头焊丝缠绕方式极大的缩小了焊丝盘的空间，可提升集成设备的空间利用率，同时并排双头缠绕方式的焊丝在送丝的一致性上具有极大的优势，可提高双丝焊接或双丝熔覆的稳定性。

发明内容

本发明一改传统焊丝的缠绕方式，专门针对双丝自动连续焊接或双丝熔覆，提出一种并排双头缠绕盘装焊丝及其制备方法与用途，使得在同一个焊丝盘上可同时、同步的送出两股焊丝，以解决双丝焊接或双丝熔覆时对两股焊丝同步送丝的适用性问题，具有广阔的推广应用前景，本发明同时提出了并排缠绕盘装焊丝的用途方案和制备方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种并排双头缠绕盘装焊丝，包括：第一焊丝4、第二焊丝5和焊丝盘，所述第一焊丝和第二焊丝均为连续不断的整根焊丝，所述焊丝盘包括焊丝缠绕轴和固定于焊丝缠绕轴两端的侧板，所述第一焊丝4和第二焊丝5的起始端并排固定于所述焊丝盘的焊丝缠绕轴上，所述第一焊丝4和第二焊丝5自其起始端开始以两股焊丝并排同步缠绕方式缠绕于所述焊丝盘的焊丝缠绕轴上，所述第一焊丝和第二焊丝的自由端固定于所述焊丝盘的侧板上。

进一步的根据本发明所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其中所述第一焊丝和第二焊丝被拉拔成具有预定直径的圆形截面焊丝，且所述第一焊丝和第二焊丝为粉芯焊丝和/或实心焊丝。

进一步的根据本发明所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其中所述第一焊丝和第二焊丝的截面直径为0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm和2.0mm中的一种规格尺寸。

进一步的根据本发明所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其中所述粉芯焊丝包括外皮和被外皮包覆的填充粉芯，所述外皮的材料为碳钢材料或不锈钢材料，所述填充粉芯的材料为金属粉体和非金属粉体的粉体混合物，其中非金属粉体的重量含量小于5%。

进一步的根据本发明所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其中所述焊丝盘的直径为100mm、200mm、300mm或340mm，所述第一焊丝（4）和第二焊丝（5）的起始端并排固定于所述焊丝缠绕轴的端部起始位置，所述焊丝缠绕轴为圆柱轴。

进一步的根据本发明所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其中所述第一焊丝和第二焊丝均为粉芯焊丝，所述并排双头缠绕盘装焊丝为粉芯并排双头缠绕盘装焊丝；或者所述第一焊丝和第二焊丝均为实心焊丝，所述并排双头缠绕盘装焊丝为实心并排双头缠绕盘装焊丝。

一种实心并排双头缠绕盘装焊丝的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将第一焊丝和第二焊丝拉拔处理成具有预定直径的圆形截面焊丝，第一焊丝和第二焊丝需达到缠绕前焊丝质量要求；

步骤二、将拉拔处理后的第一焊丝和第二焊丝的起始端固定于焊丝盘的焊丝缠绕轴上，然后开始将第一焊丝和第二焊丝围绕焊丝缠绕轴进行并排同步缠绕；

步骤三、当第一焊丝和第二焊丝并排同步缠绕达到预定重量要求时停止缠绕，并将第一焊丝的自由端和第二焊丝的自由端固定于焊丝盘的侧板上，然后进行焊丝盘包装，制得实心并排双头缠绕盘装焊丝。

一种粉芯并排双头缠绕盘装焊丝的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将一定尺寸和规格的外皮材料进行统一的拉拔和整形，达到设计的形状和尺寸要求；

步骤二、将经过拉拔达到设计要求的外皮中间填充粉芯后进行卷制，卷制成预定尺寸的粉芯焊丝；

步骤三、将卷制后的粉芯焊丝进行进一步的拉拔整形，得到具有预定尺寸和截面直径的圆形粉芯焊丝；

步骤四、选取步骤三得到的两根粉芯焊丝，并将两股粉芯焊丝的起始端固定于焊丝盘的焊丝缠绕轴上，然后开始将两股粉芯焊丝围绕焊丝缠绕轴进行并排同步缠绕；

步骤五、当两股粉芯焊丝并排同步缠绕达到预定重量要求时停止缠绕，并将两股粉芯焊丝的自由端固定于焊丝盘的侧板上，然后进行焊丝盘包装，制得粉芯并排双头缠绕盘装焊丝。

一种本发明所述并排双头缠绕盘装焊丝的用途，所述并排双头缠绕盘装焊丝用于具有较宽能量斑的双丝连续焊接或双丝激光熔覆中，且并排双头缠绕盘装焊丝的双股截面宽度总和较矩形能量斑的宽度小0.5-2.0mm。

一种本发明制备方法制得的并排双头缠绕盘装焊丝的用途，所述并排双头缠绕盘装焊丝用于具有较宽能量斑的双丝连续焊接或双丝激光熔覆中，且并排双头缠绕盘装焊丝的双股截面宽度总和较矩形能量斑的宽度小0.5-2.0mm。

本发明的技术方案与现有技术相比具有以下优点：

1）、本发明的并排双头焊丝缠绕方式制作的并排双头盘装焊丝适用于矩形能量斑或圆形能量斑的连续焊接和熔覆，如基于圆光能量斑或矩形能量斑的双丝激光熔覆应用，满足了双丝焊接和熔覆对双丝送丝的同步性要求，同时避免了大直径圆形焊丝能量斑加热不透及对基材加热不均匀的缺点；

2）、本发明的并排双头缠绕盘装焊丝采用连续盘装形式，制作简单，对绕制设备的适用性强，适用于连续焊接，可同时减少熔覆设备焊丝盘的安装空间；

3）、本发明设计的并排双头焊丝缠绕方式对传统焊丝缠绕形式是一个极大的扩展，双头焊丝对矩形能量斑的焊接和熔覆，如双丝激光熔覆具有更好的工艺适用性、并能大幅提高焊丝在激光焊接领域的应用。

附图说明

附图1为本发明所述并排双头缠绕盘装焊丝的结构示意图；

附图2为本发明所述粉芯并排双头缠绕盘装焊丝中粉芯焊丝的横截面示意图；

图中各附图标记的含义如下：

1-焊丝盘、2-第一焊丝起始位置固定部位、3-第二焊丝起始位置固定部位、4-第一焊丝、5-第二焊丝、6-外皮、7-填充粉芯。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明的方案，但并不因此限制本发明的保护范围。

本发明提出的并排双头缠绕盘装焊丝适用于激光熔覆等较宽能量斑的连续焊接和熔覆，优选的包括实心并排双头缠绕盘装焊丝和粉芯并排双头缠绕盘装焊丝。其中实心并排双头缠绕盘装焊丝的材料为目前焊丝相关标准中已有的标准材料或根据需求定制的特定成分的材料。其中粉芯并排双头缠绕盘装焊丝包括外皮6和被外皮包覆的填充粉芯7，其中外皮6的材料为碳钢材料或不锈钢材料，填充粉芯7的材料优选的为金属粉体和非金属粉体的粉体混合物，其中非金属粉体的重量含量小于5%。粉芯并排双头缠绕焊丝使用时，外皮材料和粉芯材料熔化后的熔覆金属成分含量为最终需求的材料成分，可根据最终需求确定金属粉体和非金属粉体的组成比例。

本发明提出的并排双头缠绕盘装焊丝，包括第一焊丝和第二焊丝，第一焊丝和第二焊丝被拉拔成具有预定直径的圆形截面焊丝，且第一焊丝4和第二焊丝5的固定端固定于焊丝盘的根部起始位置后以两股焊丝并排同步缠绕方式缠绕于焊丝盘上，第一焊丝和第二焊丝的自由端固定在焊丝盘的侧板上，其中第一焊丝和第二焊丝可以为粉芯焊丝或/和实心焊丝，实心焊丝为可用于常规焊接用的任何材料的焊丝，粉芯焊丝包括外皮和被外皮包覆的粉芯；粉芯焊丝的横截面为圆形截面，截面直径优选为0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、2.0mm，实心焊丝的横截面为圆形截面，截面直径优选为0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、2.0mm。其中焊丝盘的直径有100mm、200mm、300mm和340mm，或任何按照设备标准定制的焊丝盘直径均可用于进行焊丝的并排双头缠绕；其中焊丝盘的根部起始位置优选的在焊丝盘的圆柱轴面上。

本发明所述并排双头缠绕焊丝能够与矩形能量斑很好的进行匹配，优选的本发明所述的并排双头缠绕焊丝的双股截面宽度总和较矩形能量斑宽度小0.5-2.0mm，保证矩形能量斑能够对焊丝截面形成完整覆盖；本发明所述并排双头缠绕焊丝为连续盘装焊丝，可保证连续焊接或熔覆使用；本发明焊丝形式可为实心焊丝或有外皮包裹的粉芯焊丝，可保证对焊丝焊接性和成分调整的可操作性；本发明所述并排双头缠绕粉芯焊丝的外皮结构和包裹形式不受限制，可设置双层包裹或单层包裹。这些都使得本发明具有广阔的推广应用前景，也都是本发明经过长期的创新试验做出的创新总结。

一种本发明所述并排双头缠绕方式的盘装焊丝的制备方法，其中当所述并排双头缠绕的焊丝为实心焊丝时，所述实心并排双头缠绕焊丝的制备方法包括：

（1）、将两股焊丝材料，第一焊丝4和第二焊丝5在两台设备上进行拉拔处理成具有预定直径的圆形截面焊丝，所述圆形截面焊丝的直径为0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、2.0mm中的一种规格尺寸，或者拉拔到定制要求的尺寸，使第一焊丝4和第二焊丝5达到缠绕前焊丝质量要求；

（2）、对拉拔后的两股圆形截面焊丝，即第一焊丝4和第二焊丝5的起始固定端固定于待缠绕焊丝盘的根部起始位置，如附图1所示，第一焊丝4的起始端固定于焊丝盘的第一焊丝起始位置固定部位2，第二焊丝5的起始端固定于焊丝盘的第二焊丝起始位置固定部位3，然后开始两股焊丝的并排同步缠绕；

（3）、当两股焊丝并排同步缠绕达到要求的重量时停止继续缠绕，并将两股焊丝的双丝头即第一焊丝的自由端和第二焊丝的自由端固定在焊丝盘的侧板上，然后进行焊丝盘包装，形成实心并排双头焊丝盘。

一种本发明所述并排双头缠绕方式的盘装焊丝的制备方法，其中当所述并排双头缠绕的焊丝为粉芯焊丝时，所述粉芯并排双头缠绕焊丝的制备方法包括：

（1）、将一定尺寸和规格的外皮材料进行统一的拉拔和整形，达到设计的形状和尺寸要求；

（2）、将经过拉拔达到设计要求的外皮中间填充粉芯后进行卷制，卷制成预定尺寸的圆形粉芯焊丝；

（3）、将卷制后的圆形粉芯焊丝进行进一步的拉拔整形，得到具有预定尺寸和截面直径的连续圆形粉芯焊丝，所述圆形粉芯焊丝的直径为0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、2.0mm中的一种规格尺寸或定制要求尺寸，所述圆形粉芯焊丝结构图如附图2所示，包含外皮6和填充粉芯7；

（4）、对拉拔后的两股圆形粉芯焊丝，按照附图1所示同样方法进行缠绕，即将第一焊丝4和第二焊丝5的起始端固定于待缠绕焊丝盘的根部起始位置，如附图1所示，第一焊丝4的起始端固定于焊丝盘的第一焊丝起始位置固定部位2，第二焊丝5的起始端固定于焊丝盘的第二焊丝起始位置固定部位3，然后开始两股焊丝的并排同步缠绕；

（5）、当两股圆形粉芯焊丝并排同步缠绕达到要求的重量时停止继续缠绕，并将两股焊丝的双丝头即第一焊丝的自由端和第二焊丝的自由端固定在焊丝盘的侧板上，然后进行焊丝盘包装，形成粉芯并排双头焊丝盘。

进一步的本发明所述并排双头缠绕盘装焊丝的用途，其中所述并排双头缠绕盘装焊丝可用于双丝焊接或双丝熔覆，如双丝激光熔覆，且当用于双丝激光熔覆时，所述并排双头缠绕盘装焊丝的两股焊丝截面宽度之和比激光光斑的宽度小0.5-2.0mm。

综上，本发明一改传统焊丝的缠绕形式，专门针对双丝连续焊接或双丝激光熔覆，提出一种适用于较宽光斑激光熔覆的具有并排双头缠绕方式的连续焊丝，可进行连续焊接适用，解决了双丝激光熔覆对双丝同步性要求高的适用性问题。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (10)

1.一种并排双头缠绕盘装焊丝，其特征在于，包括：第一焊丝（4）、第二焊丝（5）和焊丝盘，所述第一焊丝和第二焊丝均为连续不断的整根焊丝，所述焊丝盘包括焊丝缠绕轴和固定于焊丝缠绕轴两端的侧板，所述第一焊丝（4）和第二焊丝（5）的起始端并排固定于所述焊丝盘的焊丝缠绕轴上，所述第一焊丝（4）和第二焊丝（5）自其起始端开始以两股焊丝并排同步缠绕方式缠绕于所述焊丝盘的焊丝缠绕轴上，所述第一焊丝和第二焊丝的自由端固定于所述焊丝盘的侧板上。

2.根据权利要求1所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其特征在于，所述第一焊丝和第二焊丝被拉拔成具有预定直径的圆形截面焊丝，且所述第一焊丝和第二焊丝为粉芯焊丝和/或实心焊丝。

3.根据权利要求2所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其特征在于，所述第一焊丝和第二焊丝的截面直径为0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm和2.0mm中的一种规格尺寸。

4.根据权利要求2或3所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其特征在于，所述粉芯焊丝包括外皮和被外皮包覆的填充粉芯，所述外皮的材料为碳钢材料或不锈钢材料，所述填充粉芯的材料为金属粉体和非金属粉体的粉体混合物，其中非金属粉体的重量含量小于5%。

5.根据权利要求1-4任一项所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其特征在于，所述焊丝盘的直径为100mm、200mm、300mm或340mm，所述第一焊丝（4）和第二焊丝（5）的起始端并排固定于所述焊丝缠绕轴的端部起始位置，所述焊丝缠绕轴为圆柱轴。

6.根据权利要求1-4任一项所述的并排双头缠绕盘装焊丝，其特征在于，所述第一焊丝和第二焊丝均为粉芯焊丝，所述并排双头缠绕盘装焊丝为粉芯并排双头缠绕盘装焊丝；或者所述第一焊丝和第二焊丝均为实心焊丝，所述并排双头缠绕盘装焊丝为实心并排双头缠绕盘装焊丝。

7.一种实心并排双头缠绕盘装焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将第一焊丝和第二焊丝拉拔处理成具有预定直径的圆形截面焊丝，第一焊丝和第二焊丝需达到缠绕前焊丝质量要求；

步骤二、将拉拔处理后的第一焊丝和第二焊丝的起始端固定于焊丝盘的焊丝缠绕轴上，然后开始将第一焊丝和第二焊丝围绕焊丝缠绕轴进行并排同步缠绕；

步骤三、当第一焊丝和第二焊丝并排同步缠绕达到预定重量要求时停止缠绕，并将第一焊丝的自由端和第二焊丝的自由端固定于焊丝盘的侧板上，然后进行焊丝盘包装，制得实心并排双头缠绕盘装焊丝。

8.一种粉芯并排双头缠绕盘装焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将一定尺寸和规格的外皮材料进行统一的拉拔和整形，达到设计的形状和尺寸要求；

步骤二、将经过拉拔达到设计要求的外皮中间填充粉芯后进行卷制，卷制成预定尺寸的粉芯焊丝；

步骤三、将卷制后的粉芯焊丝进行进一步的拉拔整形，得到具有预定尺寸和截面直径的圆形粉芯焊丝；

步骤四、选取步骤三得到的两根粉芯焊丝，并将两股粉芯焊丝的起始端固定于焊丝盘的焊丝缠绕轴上，然后开始将两股粉芯焊丝围绕焊丝缠绕轴进行并排同步缠绕；

步骤五、当两股粉芯焊丝并排同步缠绕达到预定重量要求时停止缠绕，并将两股粉芯焊丝的自由端固定于焊丝盘的侧板上，然后进行焊丝盘包装，制得粉芯并排双头缠绕盘装焊丝。

9.一种权利要求1-6所述并排双头缠绕盘装焊丝的用途，其特征在于，所述并排双头缠绕盘装焊丝用于具有较宽能量斑的双丝连续焊接或双丝激光熔覆中，且并排双头缠绕盘装焊丝的双股截面宽度总和较矩形能量斑的宽度小0.5-2.0mm。

10.一种基于权利要求7或8所述制备方法制得的并排双头缠绕盘装焊丝的用途，其特征在于，所述并排双头缠绕盘装焊丝用于具有较宽能量斑的双丝连续焊接或双丝激光熔覆中，且并排双头缠绕盘装焊丝的双股截面宽度总和较矩形能量斑的宽度小0.5-2.0mm。

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