[發(fā)明專利]激光雙絲間接電弧復合焊接裝置及送絲速度預測計算方法

有效

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• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106914708B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設計）人: 肖珺;王立偉;陳樹君;賈亞洲;溫濤
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02;B23K37/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

激光雙絲間接電弧復合焊接裝置及送絲速度預測計算方法，屬于激光?熔化極電弧復合焊接技術領域。本發(fā)明為了解決激光?雙絲間接電弧復合焊接方法中，雙絲與激光光斑相對位置調節(jié)和送絲速度難以確定的問題。它的裝置包括變極性焊接電源、激光焊接頭、第一焊絲位置調節(jié)機構、第二焊絲位置調節(jié)機構、第一送絲機構、第二送絲機構、第一焊絲、第二焊絲。焊接前，調節(jié)第一焊絲位置調節(jié)機構和第二焊絲位置調節(jié)機構，可以實現(xiàn)第一焊絲、第二焊絲與激光光束處于同一平面，使第一焊絲、第二焊絲相交于激光光斑處；焊接過程中，第一焊絲和第二焊絲分別連接變極性焊接電源兩極形成電流回路。本發(fā)明用于激光?雙絲間接電弧復合焊接中。

技術領域

本發(fā)明涉及一種激光-雙絲間接電弧復合焊接裝置及送絲速度預測計算方法，是一種激光-電弧復合焊接方法，屬于焊接技術領域。

背景技術

焊接技術是現(xiàn)代加工制造業(yè)和工業(yè)生產過程中不可或缺的加工工藝，當前對優(yōu)質高效焊接技術的需求愈發(fā)強烈。實現(xiàn)高效化焊接的主要途徑是提高焊接速度和熔敷速度，但這兩方面的提高最終要歸結為焊接電流的提升，而隨著焊接電流的增大必然會增加焊接熱輸入，造成焊接質量的下降。

激光-雙絲間接電弧復合是一種新型高效的焊接方法，它是將激光和雙絲間接電弧兩種熱源復合，利用間接電弧熔化雙焊絲交替形成熔滴，利用激光照射熔滴促進其順利過渡，可實現(xiàn)焊接過程熱輸入和熔敷速度的解耦控制。但此焊接方法存在雙絲與激光光斑相對位置調節(jié)需要精確調節(jié)和送絲速度難以確定的問題

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了解決激光-雙絲間接電弧復合焊接方法中存在雙絲與激光光斑相對位置調節(jié)需要精確調節(jié)和送絲速度難以確定的問題，提供了一種激光-雙絲間接電弧復合焊接裝置及送絲速度預測計算方法。

本發(fā)明所述包括變極性焊接電源、激光焊接頭、第一焊絲位置調節(jié)機構、第二焊絲位置調節(jié)機構、第一送絲機構、第二送絲機構、第一焊絲、第二焊絲。

本發(fā)明所述一種激光-雙絲間接電弧復合焊接裝置，它包括變極性焊接電源、激光焊接頭、第一焊絲位置調節(jié)機構、第二焊絲位置調節(jié)機構、第一送絲機構、第二送絲機構、第一焊絲、第二焊絲。

變極性焊接電源與第一焊絲和第二焊絲形成回路，第一焊絲和第二焊絲的末端之間形成間接電弧；

第一焊絲位置調節(jié)機構和第二焊絲位置調節(jié)機構可沿X、Y、Z三個方向調節(jié)第一焊絲、第二焊絲位置與激光光束處于同一平面，可調節(jié)第一焊絲、第二焊絲的夾角使雙絲末端相交于激光光斑處O點。

所述變極性焊接電源為交流脈沖電源，具有恒流輸出特性。

所述激光-雙絲間接電弧復合焊接裝置的送絲速度預測計算方法，它包括以下兩個階段：

第一階段：

變極性焊接電源恒流輸出，P極為正極，N極為負極，此時，在第一焊絲和第二焊絲之間形成間接電弧，根據雙絲間接電弧中陽極焊絲熔化速度va小于陰極焊絲熔化速度vc的特性和第一焊絲與第二焊絲交替在激光光斑O點處形成熔滴的技術特點(對于指定焊絲可提前標定出其分別作為陽極和陰極的熔化速度va和vc)，陽極熔化速度va、陰極熔化速度vc、送絲速度v三者之間的關系為：陰極熔化速度vc>送絲速度v>陽極熔化速度va，則第一焊絲作為陽極的送進速度v1＝v-va，第二焊絲作為陰極的回抽速度v2＝vc-v，此階段第一焊絲末端的熔滴被送進至激光光斑O點，開啟激光照射熔滴輔助其過渡；

第二階段：

變極性焊接電源(1)恒流輸出，第一焊絲和第二焊絲極性轉換，第一焊絲作為陰極的回抽速度v1＝vc-v，第二焊絲作為陽極的送進速度v2＝v-va，此階段第二焊絲末端的熔滴被送進至激光光斑O點，開啟激光照射熔滴輔助其過渡；