[發明專利]用于鋁合金焊接的交替電弧熔絲鎢極氬弧焊系統及方法

有效

• 申請號: 201711001390.4
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107584195B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 劉愛國;韓雪;鄭成博
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/173;B23K9/28;B23K9/10
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

本發明屬于焊接技術領域，具體涉及一種用于鋁合金焊接的交替電弧熔絲鎢極氬弧焊方法。通過由直流MIG焊電源、直流脈沖電源、TIG焊槍、MIG焊槍、送絲機組成的交替電弧熔絲鎢極氬弧焊系統，分別調節MIG焊電源和直流脈沖電源的電流，在焊絲、鎢極、待焊工件之間建立了3個電?。汉附z和鎢極間的熔絲電弧、鎢極和待焊工件間的焊接電弧、焊絲和待焊工件間的陰極清理電弧，將焊絲熔化、待焊工件熔化、待焊工件氧化膜清理三個過程分離開。本發明的焊接方法設計合理，易于實現，可以用于焊接鋁合金及鎂合金，與傳統焊接方式相比，提高了焊接效率與質量，具有很好的實用價值。

所屬技術領域

本發明屬于焊接技術領域，具體涉及一種用于鋁合金焊接的交替電弧熔絲鎢極氬弧焊系統及方法。

技術背景

目前，鎢極氬弧焊(TIG焊)和熔化極氬弧焊(MIG焊)是應用非常廣泛的兩種焊接方法。

TIG焊的優點是電弧燃燒穩定、無飛濺、焊接質量高、幾乎可以焊接任何金屬和合金；缺點是焊接效率低，通常只用于薄板焊接和厚板的打底焊接。

鋁合金、鎂合金表面覆蓋著一層致密的氧化膜，采用TIG焊方法對此類材質的工件進行焊接時，要利用“陰極霧化”作用去除氧化膜，否則無法獲得質量良好的焊縫。要使“陰極霧化”發揮作用，工件必須接電源負極，鎢極接電源正極，這使鎢極極易燒損。因此，TIG焊鋁合金時通常需要采用交流電源，即能發揮“陰極霧化”作用，又能保護鎢極，從而獲得良好的焊接質量。TIG焊鋁合金的質量很好，但效率很低，在一定程度上其應用也受到了限制。

為了提高TIG焊的效率，研究人員開發了熱絲TIG焊、匙孔TIG焊、活性TIG焊、TIG-MIG復合焊、激光-TIG復合焊、熔絲TIG焊等多種改進型TIG焊方法。但這些方法由于控制復雜、設備成本高等多方面原因，都沒有獲得廣泛應用。

在MIG焊操作過程中，當鋁合金熔滴以射流方式過渡時，焊縫易呈現窄而深的指狀熔深，焊縫兩側面熔透不良，易引起氣孔和裂紋。但當鋁合金熔滴以亞射流方式過渡時，焊縫成形優于射流過渡，引起氣孔和裂紋的概率也大大降低。因此，亞射流過渡是鋁合金MIG焊的首選熔滴過渡方式。但亞射流過渡時熔滴尺寸和焊絲直徑相當，在電弧空間通過時會影響電弧穩定性。因此，鋁合金MIG焊的焊接質量無法達到TIG焊的水平。

因此，需要一種TIG焊改進方法來提高傳統TIG焊的焊接效率和焊接質量。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明提供一種用于鋁合金焊接的交替電弧熔絲鎢極氬弧焊系統，包括：直流MIG焊電源、直流脈沖電源、TIG焊槍、MIG焊槍、送絲機。

所述直流MIG焊電源的負極連接到直流脈沖電源的負極上，所述TIG焊槍連接到直流MIG焊電源的負極；所述MIG焊槍連接到直流MIG焊電源的正極；所述直流脈沖電源的正極連接至待焊工件，所述直流脈沖電源的正極接地；所述MIG焊槍和TIG焊槍剛性固定；所述TIG焊槍的鎢極端部位于MIG焊槍的焊絲送進路線上。

所述MIG焊槍的軸線與TIG焊槍軸線間的夾角為60°。

所述MIG焊槍的導電嘴端部到TIG焊槍的鎢極端部距離為15-20mm。

采用以上內容所述的用于鋁合金焊接的交替電弧熔絲鎢極氬弧焊系統，本發明提供一種進行交替電弧熔絲鎢極氬弧焊的方法，包括以下步驟：

步驟一，擺放待焊工件，使其待焊部位處于水平位置或豎直位置；

步驟二，分別調節直流MIG焊電源和直流脈沖電源的電流預設值，調整MIG焊槍和TIG焊槍到達焊接位置；

步驟三，同時啟動直流MIG焊電源和直流脈沖電源，送絲機送進焊絲，焊絲端部與TIG焊槍的鎢極端部接觸，在焊絲和TIG焊槍的鎢極之間點燃熔絲電弧，熔絲電弧持續燃燒；