[發(fā)明專利]鎖孔TIG和MIG電弧耦合復(fù)合焊接裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710829994.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107813032A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪濤;于江;王波;桑健;曲長(zhǎng)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號(hào): B23K9/16
• 分類號(hào): B23K9/16;B23K28/02
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙)37247
• 代理人: 沙莎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鎖孔TIG和MIG電弧耦合復(fù)合焊接裝置。

背景技術(shù)

1972年，荷蘭Philips公司的Essers等人提出了將等離子弧和MIG電弧耦合在一起的概念。1995年，烏克蘭巴頓焊接研究所提出將等離子弧和MIG電弧進(jìn)行旁軸復(fù)合，研制出Super-MIG復(fù)合焊接設(shè)備，焊縫成型美觀，得到合理的深寬比焊縫，保證焊接質(zhì)量。但是該設(shè)備核心技術(shù)受限于國(guó)外，焊接設(shè)備成本較高。

日本學(xué)者Kanemaru提出TIG-MIG復(fù)合焊接方法，復(fù)合后TIG電弧和MIG電弧穩(wěn)定，飛濺較小，焊縫成型美觀，解決TIG焊效率低，MIG電弧不穩(wěn)定問(wèn)題。但存在熔深較淺等問(wèn)題，對(duì)于厚板需要開(kāi)剖口或者多層多道焊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種技術(shù)方案鎖孔TIG和MIG電弧耦合復(fù)合焊接裝置，包括TIG焊槍、MIG焊槍、焊接底座、保護(hù)氣罩、焊接支架、冷卻水裝置、氣體送給裝置和保護(hù)氣罩，TIG焊槍和MIG焊槍固定連接組成鎖孔TIG和MIG復(fù)合焊炬，TIG焊槍和MIG焊槍有一定角度，角度可調(diào)，鎖孔TIG和MIG復(fù)合焊炬貫穿焊接底座，焊接底座與焊接支架固定連接，保護(hù)氣罩與焊接底座固定連接。

TIG焊槍包括中心鎢極，MIG焊槍與中心鎢極中心軸線夾角范圍為30~60°。

鎖孔TIG和MIG焊接電源包括兩個(gè)模塊，采用兩個(gè)獨(dú)立的焊接電源，鎖孔TIG采用直流正接，MIG采用直流反接。

鎖孔TIG和MIG復(fù)合焊矩固定在焊接底座或焊接支架上。

焊接底座與焊接支架螺栓連接，保護(hù)氣罩與焊接底座螺釘連接。

氣體送給裝置傳送保護(hù)氣，保護(hù)氣采用純Ar氣，流量為15-20L/min。

MIG焊焊絲采用碳鋼焊絲ER50-6，直徑為1.2mm。

鎖孔TIG和MIG電弧耦合復(fù)合焊接方法，包括以下步驟：

（1）打開(kāi)氣體送給裝置、冷卻水裝置；

（2）設(shè)置焊接參數(shù)，調(diào)整焊接姿態(tài)，鎖孔TIG中心鎢極垂直于焊接工件，MIG焊槍與中心鎢極中心軸線夾角β范圍為30~60°；

（3）調(diào)節(jié)焊接裝置，距離焊接工件3-7mm，啟動(dòng)鎖孔TIG焊接電源，待鎖孔TIG電弧穩(wěn)定后，啟動(dòng)MIG焊接電源；

（4）焊接完成后，依次關(guān)閉焊接電源、保護(hù)氣裝置、冷卻裝置。

本發(fā)明的焊接裝置，將鎖孔TIG電弧和MIG電弧耦合在一起，沿焊接方向，鎖孔TIG電弧在MIG電弧前方實(shí)現(xiàn)穿孔性焊接，同時(shí)預(yù)熱工件，MIG電弧在后填充金屬蓋面，實(shí)現(xiàn)共熔池耦合焊接，耦合后焊接效率大于單把焊槍，實(shí)現(xiàn)1+1>2的焊接效果，焊縫成型美觀、均勻細(xì)膩，保證焊接接頭質(zhì)量。在共熔池作用下，鎖孔TIG電弧和MIG電弧優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高電弧能量，得到合理深寬比焊縫；焊接過(guò)程中同時(shí)存在兩個(gè)電弧，共熔池時(shí)間較長(zhǎng)利于氣孔排出，提高焊接質(zhì)量；焊接設(shè)備成本較低。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明的鎖孔TIG和MIG電弧耦合復(fù)合焊接裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明的鎖孔TIG和MIG電弧耦合復(fù)合焊接裝置應(yīng)用示意圖。

其中：1.保護(hù)氣罩，2. MIG焊槍，3.焊接支架，4.焊接底座，5.中心鎢極，6.工件。

具體實(shí)施方式

如圖1-2所示，本發(fā)明的鎖孔TIG和MIG電弧耦合復(fù)合焊接裝置，包括中心鎢極5、MIG焊槍2、焊接底座4、保護(hù)氣罩1、焊接支架3。中心鎢極5和MIG焊槍2共同組成鎖孔TIG-MIG復(fù)合焊炬，鎖孔TIG-MIG復(fù)合焊炬貫穿焊接底4，通過(guò)螺栓連接將焊接底座4固定在焊接支架3上，保護(hù)氣罩1通過(guò)螺釘連接固定在焊接底座4上。

本焊接裝置焊接電源包括TIG焊機(jī)電源和MIG焊接電源，鎖孔TIG采用直流正接，MIG采用直流反接，分別為鎖孔TIG和MIG供電；保護(hù)氣供給裝置為鎖孔TIG以及整個(gè)焊槍提供保護(hù)氣；焊接裝置可以與機(jī)器人連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。在焊接時(shí)，中心鎢極垂直于焊接工件，MIG焊矩與中心鎢極中心軸線夾角范圍為30~60°。焊接過(guò)程中，沿著焊接方向，鎖孔TIG電弧在前，預(yù)熱工件，形成一定深度的匙孔，MIG電弧在后，填充金屬；保護(hù)氣采用純Ar氣，流量為15-20L/min，MIG焊焊絲采用碳鋼焊絲ER50-6，直徑為1.2mm。

鎖孔TIG和MIG電弧耦合復(fù)合焊接裝置及方法，包括以下步驟：

（1）打開(kāi)氣體送給裝置、冷卻水裝置；

（2）設(shè)置焊接參數(shù)，調(diào)整焊接姿態(tài)，中心鎢極垂直于焊接工件，MIG焊槍和中心鎢極中心軸線夾角為30~60°；