[發(fā)明專利]一種磁壓縮焊接電弧裝置及焊接方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710465131.0
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107052523A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常云龍;趙仕策;吳弘;劉丹;邢志奇;張恒洋
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23K9/08
• 分類號: B23K9/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所11569
• 代理人: 王戈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接電弧控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種磁壓縮焊接電弧裝置及焊接方法。

背景技術(shù)

采用鎢惰性氣體(英文Tungsten Inert Gas，以下簡稱TIG)焊接方法可獲得高質(zhì)量焊縫，幾乎可用于所有金屬的連接，尤其適合薄板或薄壁管件的焊接。但是TIG焊接方法同樣也存在缺點，如電弧熱量分散、能量密度低、電弧力小以及鎢極受許用電流影響等缺點，因此限制了TIG焊接方法在中厚板以及高效化方面的焊接應(yīng)用。

為解決TIG焊接方法上述存在的缺點，研究者從許多方面對TIG焊接方法進行了改進和創(chuàng)新研究，如活性劑TIG焊接方法(A-TIG)、電流脈沖TIG焊接方法和尖角磁場TIG焊接方法等等。對磁控裝置來說，從頻率上看，絕大部分研究工作者都是采用靜態(tài)或者低頻磁場，對電弧形態(tài)的控制并不理想；另外，從磁場方向上看，多數(shù)研究工作者采用縱向磁場對電弧進行控制，但隨之產(chǎn)生了電弧擺動問題，限制磁場壓縮電弧效率。因此，如何在不影響TIG焊接方法其他優(yōu)點的前提下，提高電弧能量密度，是本領(lǐng)域急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種磁壓縮焊接電弧裝置及焊接方法，能夠在不影響TIG焊接方法其他優(yōu)點的前提下，實現(xiàn)壓縮電弧，提高電弧能量密度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種磁壓縮焊接電弧裝置，與焊槍連接，所述磁壓縮焊接電弧裝置包括固定結(jié)構(gòu)和與所述固定結(jié)構(gòu)相連的四個彎折結(jié)構(gòu)；其中，所述固定結(jié)構(gòu)，用于與焊槍連接；所述彎折結(jié)構(gòu)包括線圈纏繞部和與所述固定部相連的固定部；所述線圈纏繞部，用于纏繞線圈；多個所述線圈纏繞部位于同一個平面。

可選的，相鄰所述彎折結(jié)構(gòu)之間的夾角為90度；所述固定部與所述線圈纏繞部連接。

可選的，通過一根線圈將四個所述線圈纏繞部纏繞，使得當(dāng)所述線圈通電時，相鄰的所述線圈纏繞部的磁極極性相反。

可選的，所述平面與固定結(jié)構(gòu)軸線之間的夾角為第一夾角；其中，所述第一夾角的角度值與90度的差值的絕對值小于設(shè)定值。

可選的，所述固定結(jié)構(gòu)包括螺紋升降部和磁極夾持部；所述螺紋升降部與所述焊槍上連接；所述磁極夾持部與所述螺紋升降部連接。

可選的，所述固定部與所述磁極夾持部連接，用于消除無用氣隙，減小磁阻。

可選的，所述螺紋升降部包括內(nèi)套筒和外套筒；所述內(nèi)套筒的外表面上設(shè)有外螺紋，所述外套筒的內(nèi)表面上設(shè)有內(nèi)螺紋；所述內(nèi)螺紋和所述外螺紋相匹配；所述外套筒，通過所述內(nèi)螺紋和所述外螺紋配合固定在所述內(nèi)套筒上；所述內(nèi)套筒通過緊固螺釘固定于焊槍上；其中，所述螺紋升降部，用于通過旋轉(zhuǎn)所述內(nèi)套筒和所述外套筒，調(diào)節(jié)所述磁壓縮焊接電弧裝置的高度。

可選的，所述磁極夾持部包括兩個相同的半圓弧結(jié)構(gòu)的套箍；所述套箍上連接兩個所述彎折結(jié)構(gòu)；所述套箍的兩端設(shè)有連接耳；所述連接耳設(shè)有圓孔，并通過螺絲穿過所述圓孔將兩個所述套箍固定在所述外套筒上。

可選的，所述線圈纏繞部采用的是軟磁材料。

本發(fā)明還提供了一種焊接方法，所述焊接方法包括：

將所述磁壓縮焊接電弧裝置安裝在所述焊槍上；

將供電裝置與所述線圈連接，用于為所述線圈提供交流電；

調(diào)節(jié)所述供電裝置的頻率和所述磁壓縮焊接電弧裝置的高度，使電弧的跨度與焊縫的寬度相匹配；

采用調(diào)節(jié)后的所述供電裝置以及所述磁壓縮焊接電弧裝置進行焊接。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明提供一種磁壓縮焊接電弧裝置及焊接方法；該裝置包括固定結(jié)構(gòu)和四個彎折結(jié)構(gòu)；其中，所述固定結(jié)構(gòu)，用于與焊槍連接；所述彎折結(jié)構(gòu)包括固定部和線圈纏繞部；所述固定部與所述固定結(jié)構(gòu)連接；所述線圈纏繞部，用于纏繞線圈，且多個所述線圈纏繞部位于同一個平面；當(dāng)線圈纏繞部纏繞著線圈且該線圈通電時，所述磁壓縮焊接電弧裝置就會產(chǎn)生類似于磁聚焦四極透鏡的橫向尖角磁場；所述橫向尖角磁場垂直于電弧弧柱軸線，對電弧產(chǎn)生力的作用，從而實現(xiàn)電弧壓縮，提高電弧能量密度；同時這種所述橫向尖角磁場也會提高電弧的壓力，改善電弧的形態(tài)，且當(dāng)電弧受到力的作用壓縮變窄時，也會提高電弧的挺度。其中，橫向尖角磁場中的橫向表示電弧軸線垂直于磁極布置平面，橫向尖角磁場中的橫向中的尖角表示磁場以四個磁極為四個尖角，大致形狀為四個角被拉長被拉長后的正方形。因此，本發(fā)明提供裝置能夠在不影響TIG焊接方法其他優(yōu)點的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)電弧壓縮，提高電弧能量密度和電弧挺度。

附圖說明