[發明專利]一種三絲氣體保護間接電弧焊方法、裝置及其應用

有效

• 申請號: 201811075326.5
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109079287B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 劉黎明;宋剛;張兆棟;胡成輝
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

本發明提供一種三絲氣體保護間接電弧焊方法、裝置及其應用，所述方法通過三根焊絲以及兩個電弧電源實施焊接過程；具體包括：焊接前將三根焊絲中的一根焊絲連接至兩個電弧電源的正極，其余的兩根焊絲分別連接至兩個電弧電源的負極；將上述連接兩個電弧電源正極的焊絲排布在中間作為主絲；其余的兩根焊絲分別排布在主絲的兩邊為邊絲；邊絲與主絲在垂直于焊接方向的平面內的正投影滿足如下條件：邊絲與主絲的夾角為0°～5°且兩邊絲關于主絲鏡像對稱；焊接時令兩個電弧電源同時輸出，根據焊接工藝需求，通過優化焊接參數，實現高熔敷率且具有較大熔深的焊接過程。本發明具有有效解決兩間接電弧尾部分別向兩側偏轉問題，提高電弧能量密度等優點。

技術領域

本發明屬于材料加工技術領域，涉及一種間接電弧焊方法，具體而言，尤其涉及一種三絲氣體保護間接電弧焊方法、裝置及其應用。

背景技術

目前，熔化極氣體保護焊已在各行各業中廣泛應用，但仍難已滿足現代制造業飛速發展的需求。

近年來，一些高效的熔化極氣體保護焊陸續被提出和推廣應用。在這些方法中，提高焊接效率的關鍵是提高焊絲熔覆效率，也就是增加焊接電流。但由于電源、工件以及焊絲三者之間形成一個回路，流經焊絲和工件的電流勢必相等。因此，通過增大焊接電流來增加焊絲熔覆率勢必會增加工件的熱輸入，而過大的熱輸入會導致焊接接頭性能下降、焊接變形增加等一系列問題。

由此，間接電弧焊方法被提出，其與傳統電弧焊的區別在于工件不接觸電源，電弧只產生于電極之間。目前研究的間接電弧主要為雙絲間接電弧^[1-3]，然而現有的雙絲間接電弧焊存在明顯的局限性，如圖1所示，雙絲間接電弧焊特別是其電源連接方式和焊絲分布方式，使得雙絲間接電弧焊在電流增大到一定值時，在電磁作用下會發生電弧分散現象，無法保證焊接過程的穩定性，且熔敷效率和焊接效率都受限制。因此存在對母材熱輸入不足、焊接參數選擇狹窄等缺點。

針對雙絲間接電弧的不足，發明專利(申請號為201510145041.4)提出了一種三絲氣體保護間接電弧焊接的方法，如圖2、圖3所示，為三絲間接電弧焊原理及四種焊絲排布方式(如圖3中，a為三根焊絲分布在一個平面上；b為邊絲分別在中間焊絲的兩側；c為邊絲同時在中間焊絲的一側；d為中間焊絲與水平線傾斜一定角度等等，圖中z為主絲即中間焊絲，b為邊絲。)通過采用不同的電源模式組合和焊絲排布方式，其有效提升了焊絲熔化效率以及擴大了間接電弧焊接參數的可調范圍。但是該技術方案仍有些許不足，結構中兩邊絲關于主絲中心對稱使得主絲與邊絲之間的磁場關于主絲中心對稱，致使兩間接電弧相互獨立并且在尾部發生偏移，這樣造成電弧作用于母材的面積增大，電弧能量密度降低，電弧的穿透力下降，導致對工件的熱輸入仍顯不足。除此之外，三根焊絲分布空間較大，造成焊炬體積過大，不利于該技術的推廣應用。

基于上述間接電弧焊存在的缺陷及其產生的原因，有必要提供一種的三絲氣體保護間接電弧焊的方法及裝置用以解決上述問題。

參考文獻：

[1].曹梅青，鄒增大，王春茂，等.焊接電流對雙絲間接電弧焊電弧特性的影響[J].焊接學報，2005，26(12):47－50.

[2].曹梅青，鄒增大，曲仕堯.雙絲間接電弧氬氣保護焊的熔滴過渡與電弧形態[J].焊接學報，2012，33(6):47－50.

[3].張順善，鄒勇，鄒增大.磁場對雙絲間接電弧焊熔滴過渡的影響[J].焊接學報，2011,32(6)：69-72.

發明內容