[發(fā)明專利]電弧自動(dòng)焊焊接煙塵收集裝置及焊接發(fā)塵量測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910071054.6
• 申請(qǐng)日: 2009-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101704157A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊立軍;馮靈芝;李桓;高書俊;張金元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K9/32
• 分類號(hào): B23K9/32;B23K9/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 葉青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于焊接工藝性研究的方法及裝置，具體的說(shuō)，是涉及一種用于電弧自動(dòng)焊焊接工藝性研究的方法及裝置。

背景技術(shù)

電弧焊是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用的焊接方法，其中的氣體保護(hù)焊大都采用自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊工藝來(lái)應(yīng)用。近年來(lái)，自動(dòng)焊工藝應(yīng)用越來(lái)越廣，與此同時(shí)，以焊條電弧焊為代表的非自動(dòng)焊工藝應(yīng)用比例大大減小，因此技術(shù)人員更加注重對(duì)自動(dòng)焊工藝的研究。

在金屬材料電弧焊焊接工藝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生焊接煙塵，焊接產(chǎn)生煙塵的性質(zhì)是焊接工藝性研究的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。研究不同焊接方法、不同參數(shù)下產(chǎn)生的焊接煙塵能夠?qū)附庸に囘M(jìn)行評(píng)定和改進(jìn)。以往關(guān)于焊接煙塵的研究以及制定的標(biāo)準(zhǔn)主要側(cè)重于非自動(dòng)焊方面，是以焊條電弧焊為基礎(chǔ)的；并且在測(cè)試焊接發(fā)塵量時(shí)，由于焊接過(guò)程需要人工操作，其中電弧電壓、電弧電流、焊絲伸出長(zhǎng)度等焊接參數(shù)難免會(huì)在不同程度上會(huì)受到人為因素的影響，繼而也就會(huì)對(duì)焊接發(fā)塵量產(chǎn)生影響。

電弧自動(dòng)焊包括埋弧自動(dòng)焊、自動(dòng)TIG焊、熔化極氣體保護(hù)焊(國(guó)際焊接學(xué)會(huì)IIW規(guī)定的縮寫為GMAW)、藥芯焊絲電弧焊(國(guó)際焊接學(xué)會(huì)IIW規(guī)定的縮寫為FCAW)等工藝，其中前兩種工藝焊接發(fā)塵量很小。因此，本技術(shù)方案所述的電弧自動(dòng)焊特指熔化極氣體保護(hù)焊和藥芯焊絲電弧焊兩種工藝，以下分別簡(jiǎn)寫為GMAW和FCAW。

發(fā)塵量測(cè)試的關(guān)鍵在于解決焊接煙塵的收集問(wèn)題。焊接過(guò)程中煙塵的擴(kuò)散是一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，焊接煙塵在電弧高溫下產(chǎn)生，同時(shí)電弧周圍的氣體膨脹而載著煙塵粒子上升，在上升過(guò)程中由于周圍氣體的不斷卷入以及電弧的沖擊作用形成各種渦旋運(yùn)動(dòng)即湍流運(yùn)動(dòng)。因此，焊接煙塵由連續(xù)孤立的煙團(tuán)所組成，擴(kuò)散速度較快，且在上升過(guò)程中逐漸呈發(fā)散狀態(tài)的喇叭口形，所以為了有效收集煙塵就要采取合適的收集方法。

煙塵收集方式主要有抽氣泵抽取和焊接后自然沉積收集兩種方法。常用的焊接煙塵收集標(biāo)準(zhǔn)主要有：(1)日本根據(jù)國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO/FDIS?15011-1修訂的日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISZ?3930：2001?Determination?of?emission?rate?of?particulate?fume?in?arc?welding；(2)國(guó)標(biāo)GB1225-76；(3)中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“電焊條焊接工藝性能評(píng)定方法”JB/T8423-1996。這些標(biāo)準(zhǔn)都采用了人工焊接操作，抽氣泵抽取收集的方式進(jìn)行焊接煙塵的測(cè)試，焊接過(guò)程需人工控制焊接材料的填充。即使是GMAW和FCAW工藝目前也都采用半自動(dòng)焊方式進(jìn)行測(cè)試，同樣需要人工焊接操作，焊接參數(shù)的穩(wěn)定性受人為因素影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用自動(dòng)焊提高電弧焊接過(guò)程的穩(wěn)定性，減少人為因素的影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)在收集箱內(nèi)自然沉積后收集煙塵，使焊接煙塵的收集更準(zhǔn)確的用于測(cè)試焊接發(fā)塵量的煙塵收集裝置。

本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種焊接煙塵收集更加準(zhǔn)確，并能實(shí)現(xiàn)焊接煙塵與微飛濺及熔渣有效分離的焊接發(fā)塵量的測(cè)試方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的煙塵收集裝置通過(guò)以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種用于測(cè)試電弧自動(dòng)焊焊接發(fā)塵量的煙塵收集裝置，包括設(shè)置有箱門的煙塵收集箱，所述煙塵收集箱的頂部設(shè)置有濾膜，底部設(shè)置于底座上，所述煙塵收集箱的箱壁上對(duì)稱地穿接有固定于所述底座且內(nèi)端設(shè)置有頂錐的左軸和右軸，所述左軸外端通過(guò)聯(lián)軸器連接有電動(dòng)機(jī)，所述右軸外端連接有手輪；所述煙塵收集箱內(nèi)部設(shè)置有一端通過(guò)連接桿固定于底座的橫導(dǎo)柱，所述橫導(dǎo)柱的另一端通過(guò)移動(dòng)副連接有底部設(shè)置夾持裝置的豎導(dǎo)柱。

所述煙塵收集箱的箱體與濾膜、箱體與左軸、箱體與右軸、箱體與橫導(dǎo)柱以及箱體與焊槍后拖電纜線之間均通過(guò)膠套密封；所述箱體與箱門之間通過(guò)膠條密封。

所述煙塵收集箱的箱體內(nèi)部的底面空置。

所述濾膜的孔徑小于等于0.1微米。

所述底座設(shè)置有用于固定所述左軸的左支架和用于固定右軸的右支架。

本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案是一種使用上述煙塵收集裝置的電弧自動(dòng)焊焊接發(fā)塵量測(cè)試方法，該方法由以下步驟組成：

(1)將煙塵收集箱箱體內(nèi)壁及箱體內(nèi)部各部件擦凈并干燥；

(2)確定焊接參數(shù)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)使工件旋轉(zhuǎn)并開(kāi)始焊接，焊絲的直徑范圍在0.6～2.4mm，保證焊縫不重疊并記錄焊接時(shí)間，數(shù)據(jù)精確到秒，記為t_w；

(3)焊接后繼續(xù)保持煙塵收集箱的關(guān)閉狀態(tài)使煙塵沉降，直至箱體內(nèi)部溫度與室溫相同；