1.一种采用粗焊丝的摇动/旋转电弧熔化极焊接方法,其所使用的摇动/旋转电弧熔化极焊接装置主要包括送丝机(2)、联接头(3)、电弧摇动/旋转驱动机构(4)、导电杆机构(5)、焊接电源(8),其中所述电弧摇动/旋转驱动机构(4)的上端与导入焊接电流的联接头(3)固连,所述电弧摇动/旋转驱动机构(4)的下端与导电杆机构(5)固连,所述焊接电源(8)的正极输出电缆与联接头(3)固连,所述焊接电源(8)的负极输出电缆与待焊工件(9)固连,其特征是:所述采用粗焊丝的摇动/旋转电弧熔化极焊接方法包括以下步骤:①根据待焊工件(9)的材质及焊接坡口形式,选用熔化极焊接方法及电弧运动轨迹,配选粗焊丝(1)及保护气体或焊剂,所述熔化极焊接方法包括熔化极气体保护焊或埋弧焊方法,所述电弧运动轨迹包括往复式圆弧摇动轨迹(11)或单向旋转轨迹(12)、或往复式圆弧摇动与单向旋转交替的复合式轨迹,所述粗焊丝(1)为单股粗焊丝(1‑1),或为由具有同种或异种化学成分的两股及以上细焊丝构成的麻花式粗焊丝(1‑2)或缆式粗焊丝(1‑3),并且熔化极气体保护焊时配选的粗焊丝(1)外径(D)为1.6~2.4mm、埋弧焊时配选的粗焊丝(1)外径(D)为1.6~6.4mm;
②根据熔化极焊接方法及电弧运动轨迹设定对应的焊接工艺参数:采用粗焊丝(1)进行摇动电弧熔化极气体保护焊时,平均焊接电流为100~1300A、平均电弧电压为18~40V,电弧摇动频率为0~5Hz、电弧摇动角度为0~180°、最小电弧摇动半径(r1)为0.8~3.0mm、电弧在圆弧摇动轨迹极限点处停留时间为0~100ms;采用粗焊丝(1)进行旋转电弧熔化极气体保护焊时,平均焊接电流为100~1300A、平均电弧电压为18~40V,电弧旋转频率为0~
100Hz、电弧旋转半径(r2)为0.8~9.2mm;采用粗焊丝(1)进行摇动电弧埋弧焊时,平均焊接电流为160~1500A、平均电弧电压为20~50V,电弧摇动频率为0~5Hz、电弧摇动角度为0~
180°、最小电弧摇动半径(r1)为0.8~3.0mm、电弧在圆弧摇动轨迹极限点处停留时间为0~
100ms;采用粗焊丝(1)进行旋转电弧埋弧焊时,平均焊接电流为160~1500A、平均电弧电压为20~50V,电弧旋转频率为0~100Hz、电弧旋转半径(r2)为0.8~15.2mm;
③通过电弧摇动/旋转驱动机构(4)驱动弯曲或偏心的导电杆机构(5),使导电杆机构(5)下端斜向或偏心伸出粗焊丝(1)端部的电弧(6)按设定电弧运动轨迹,围绕焊炬中心线(7)做运动,最终在焊接气体、或熔渣、或焊接气体和熔渣的保护下,实现采用外径(D)为1.6~6.4mm粗焊丝(1)的摇动/旋转电弧熔化极焊接。
2.如权利要求1所述采用粗焊丝的摇动/旋转电弧熔化极焊接方法,其特征是:步骤①中所述焊接坡口形式有V型焊接坡口(10)、窄间隙焊接坡口(13);对于窄间隙焊接坡口(13),当进行每层单道的摇动/旋转电弧熔化极气体保护焊时,坡口根部间隙(G)为12~
20mm,同时当电弧进行所述复合式轨迹运动时,电弧的最大摇动半径(r1)和最大旋转半径(r2)同为4~8mm,且单向旋转与往复式圆弧摇动的频次之比为4~100;对于窄间隙焊接坡口(13),当进行每层单道的摇动/旋转电弧埋弧焊时,坡口根部间隙(G)为12~32mm,同时当电弧进行所述复合式运动时,电弧的最大摇动半径(r1)和最大旋转半径(r2)同为4~14mm,且单向旋转与往复式圆弧摇动的频次之比为4~100。
3.如权利要求1所述采用粗焊丝的摇动/旋转电弧熔化极焊接方法,其特征是:步骤②中,在待焊工件表面(14)进行摇动/旋转电弧熔化极气体保护堆焊时,电弧的最大摇动半径(r1)和最大旋转半径(r2)同为22mm;在待焊工件表面(14)进行摇动/旋转电弧埋弧堆焊时,电弧的最大摇动半径(r1)和最大旋转半径(r2)同为31mm。
4.如权利要求1所述采用粗焊丝的摇动/旋转电弧熔化极焊接方法,其特征是:步骤①和步骤②中,当配选的粗焊丝(1)为麻花式粗焊丝(1‑2)或缆式粗焊丝(1‑3)时,设定的焊接工艺参数还包括引弧电流为200~1260A,引弧电流上升率为100~31500A/s。
5.如权利要求1所述采用粗焊丝的摇动/旋转电弧熔化极焊接方法,其特征是:步骤②中,采用粗焊丝(1)进行摇动/旋转电弧熔化极气体保护焊时,可焊前在步骤①所述焊接坡口中铺设粉状或丝状焊接辅助填料,或在步骤③所述摇动/旋转电弧熔化极焊接过程中同步送进起辅助填丝作用的冷焊丝或热焊丝;采用粗焊丝(1)进行摇动/旋转电弧埋弧焊时,可焊前在步骤①所述焊接坡口中铺设粉状或丝状焊接辅助填料。
6.如权利要求1所述采用粗焊丝的摇动/旋转电弧熔化极焊接方法,其特征是:采用粗焊丝(1)进行摇动/旋转电弧熔化极气体保护焊时,所述辅助填送的冷焊丝或热焊丝的外径为1.6~2.4mm,同时当辅助填送的焊丝为热焊丝时,用于加热该辅助填送焊丝的最大电流为650A。
7.如权利要求1所述采用粗焊丝的摇动/旋转电弧熔化极焊接方法,其特征是:当配选的粗焊丝(1)为麻花式粗焊丝(1‑2)或缆式粗焊丝(1‑3)时,步骤③中电弧(6)可不做任何所述轨迹运动,此时所述导电杆机构(5)的上端直接与导入焊接电流的联接头(3)相接。