[發明專利]一種立體式分布的雙電弧焊接方法

有效

• 申請號: 201210302367.X
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102814577B
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 劉黎明;張兆棟;宋剛;王紅陽;任大鑫
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種立體式分布的雙電弧焊接方法，其特征在于：采用兩個電弧熱源， 兩個電弧分別由前焊槍和后焊槍的電極與工件產生，兩個電極在焊接方向上前 后串聯，其中前焊槍電極Ⅰ產生前電弧，用于熔化工件金屬形成焊接熔池；后 焊槍電極Ⅱ同心安裝于耐高溫材料套管內，在套管和后焊槍電極Ⅱ之間安裝帶 孔的陶瓷同心環使套管與后焊槍電極Ⅱ保持同心、絕緣，且套管與后焊槍電極 Ⅱ保持間隙0.5～7mm，套管另一端連接焊槍并通入高速流動的保護氣，保護氣 沿套管與后焊槍電極Ⅱ間隙從后焊槍電極Ⅱ尖端流出，保護氣壓力在液態熔池 中形成孔洞，后焊槍電極Ⅱ引弧后，形成的后電弧通過孔洞潛入前電弧形成的 焊接熔池深度1～15mm，兩電弧形成立體耦合電弧，該立體耦合電弧沿焊接方向 運動進行焊接；焊接過程結束前，通過控制系統提升后焊槍，提升過程中前電 弧和后電弧均保持燃燒狀態，當后焊槍電極Ⅱ和套管離開熔池表面后，后焊槍 電極Ⅱ先熄弧，前焊槍電極Ⅰ后熄弧，焊接過程結束。

2.根據權利要求1所述的一種立體式分布的雙電弧焊接方法，其特征在于 所述前焊槍和后焊槍均采用傾斜方式，前焊槍與焊接工件表面夾角α在20～90° 之間，后焊槍在豎直方向傾角β在-70～70°之間，兩焊槍在焊接方向上的夾角θ 在20～150°之間，前焊槍在垂直于焊接方向平面內豎直方向上的傾角ε在 -70～70°之間，后焊槍在垂直于焊接方向平面內豎直方向上的傾角δ在-70～70° 之間，兩焊槍在垂直于焊接方向平面內上夾角γ在0～120°之間；前焊槍電極Ⅰ 和后焊槍電極Ⅱ直徑選用范圍在1.0～10mm之間。

3.根據權利要求1或2所述的一種立體式分布的雙電弧焊接方法，其特征 在于所述前焊槍包括普通鎢極氬弧、等離子弧以及熔化極電弧的電源裝置，后 焊槍采用鎢極作為電極，套管內徑Φ₁在1.5～10mm之間，套管外徑Φ₂在 1.6～15.5mm之間，鎢極尖端伸出套管端面距離d_e在-10～10mm之間；套管材料 為單質鎢、鎢合金、陶瓷或其它高溫合金，套管一端連接焊槍上的水冷銅模塊 上；兩電極在焊接方向上母材平面內的距離d₁在1～50mm之間，在垂直于焊接 方向上母材平面內的距離d₂在0～50mm之間。

4.根據權利要求1所述的一種立體式分布的雙電弧焊接方法，其特征在于 所述保護氣為Ar、He或Ar和He的混合氣，保護氣的流速為0.1～50L/min。