[發明專利]一種脈沖電渣焊焊接系統及方法無效

申請號：	201110337824.4	申請日：	2011-10-31
公開（公告）號：	CN102500917A	公開（公告）日：	2012-06-20
發明（設計）人：	李桓;丁雪萍;朱艷麗;顧小燕;韋輝亮	申請（專利權）人：	天津大學
主分類號：	B23K25/00	分類號：	B23K25/00
代理公司：	天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201	代理人：	王秀奎
地址：	300072***	國省代碼：	天津;12
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種脈沖電渣焊焊接系統方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于焊接工藝技術領域，涉及一種焊接方法，特別是脈沖電渣焊的焊接系統及方法。

背景技術

電渣焊發明于20世紀40年代，工作原理為利用電流通過熔渣時產生的電阻熱作為熱源，熔化母材和填充金屬來進行焊接的一種工藝方法，類型主要有絲極電渣焊、熔嘴電渣焊、板極電渣焊、管極電渣焊和電渣壓力焊等，其中以絲極電渣焊和熔嘴電渣焊最為常用。電渣焊可用交流或直流電源，一般多用交流。電渣焊的優點主要有熔深大，生產率高，基本無裂紋氣孔等缺陷，焊后質量好，厚大焊件能一次焊接成形。在重型機械制造業、造船業、壓力容器、橋梁、工程結構等制造領域得到廣泛應用，焊件厚度一般為40～450mm，材料為碳鋼，低合金鋼，不銹鋼等。但是由于厚大焊件是一次焊成，焊接速度緩慢，焊接熱輸入量大導致焊縫和熱影響區在高溫停留時間長，易產生晶粒粗大和過熱組織，整體焊縫接頭機械性能較差。而電渣焊多用來焊接一些在生產生活中要求耐高壓高溫的結構件，其焊縫接頭質量和性能的可靠性尤其重要。如果采用較小的焊接熱輸入則生產效率下降，因此實現焊接質量和生產效率的優化配置是一個亟需解決的問題。實際生產中，為了改善電渣焊焊后接頭和熱影響區晶粒粗大、機械性能下降的情況，多采用焊后正火和回火熱處理，實現焊縫金屬和熱影響區重結晶的過程，消除焊后殘余應力。由于焊件多為厚大焊件，且熱處理是一個價格昂貴耗時費力的過程，實施焊后熱處理有一定困難。

針對電渣焊焊后焊縫金屬和熱影響區晶粒粗大的問題，學者們相繼提出了一些解決方案，如德國的Eichhorn，Friedrich和Remmel，Josef教授研究了一種在焊接過程中高速向熔池中添加一些粉末狀的填充金屬的技術，此方法需要引進填充金屬的送給設備，投資較高(Eichhorn?Friedrich，Remmel?Josef.Fully?Mechanized?Electroslag?Welding?of?50?To?100mm?Thick?Steel?Sheets?by?the?Multi-Pass?Technique[J].Welding?and?Cutting，1987，39(7)：108-e113)；還有美國的Venkataraman.S教授和其同事研發了一種在可熔化導電嘴外部增加了一種石英套管的防護罩的方法(Venkataraman?S，Devletian?J?H，Wood?W?E，Atteridge，D?G.Grain?Refinement?Dependence?on?Solidification?and?Solid-State?Reactions?in?ElectroslagWelds[J].The?Metallurgical?Society/AIME，1983：275-288.)，該方法需要在每個導電嘴安裝石英套管，其通用性較差。

發明內容

本發明為克服上述的現有技術中的不足，提供一種脈沖電渣焊焊接系統和方法，該技術方案集中脈沖焊和電渣焊的優點，焊接速度高，生產率高，焊后熔深大，同時由于脈沖的電磁振蕩作用晶粒粗大問題得到改善，從而焊接接頭獲得良好的焊接質量，機械性能得到顯著提高，并且可以實現任何電渣焊工藝與脈沖電源的組合，操作方便、可靠、通用性強。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：

一種脈沖電渣焊焊接系統，包括焊機、脈沖控制器，其中：

所述脈沖控制器與焊機相連，使焊機輸出脈沖形式的焊接電壓和電流信號；

所述焊機的兩極分別與焊絲和待焊工件相連。

所述焊接系統中還可以包括電流傳感器和電壓傳感器，用于測量焊機輸出的電流和電壓信號。

在本發明的焊接系統中還進一步包括電渣焊使用的其他功能組成部分，如引弧槽、金屬熔池、冷卻系統(如水冷銅塊)、送絲系統等，以實現電渣焊的工藝。

利用本發明的脈沖電渣焊系統進行焊接的方法，按照下述步驟進行：

首先將脈沖控制器與焊機相連，將焊機的兩極分別與焊絲和待焊工件相連；

其次利用脈沖控制器控制焊機輸出脈沖形式的焊接電壓和電流信號，并設置焊接峰值電流和基值電流、脈寬比和脈沖頻率

第三，設置送絲速度和焊接速度

最后，施焊。

其中所述峰值電流為500-1000A。