[發明專利]一種氣-磁聯合調控空心鎢極TOPTIG焊焊接方法

在審

• 申請號: 201811430715.5
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109365958A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 胡慶賢;唐峰;王曉麗;胥國祥;浦娟;楊溢;李志超
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K9/067
• 分類號: B23K9/067;B23K9/167;B23K9/235;B23K9/32
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發明是一種氣?磁聯合調控空心鎢極TOPTIG焊焊接方法，焊接方法包括如下步驟：步驟一：將待焊工件固定在焊接工裝夾具上；步驟二：焊接電流為50?200A，焊槍與工件垂直，空心鎢極距離工件距離為3?5mm，焊接速度為80?350mm/min，送絲速度為50?900mm/min，焊絲與鎢極長線夾角為15°?30°，氣流量為18L/min，空心鎢極內孔氣流量為3?12L/min；步驟三：啟動控制開關，空心鎢極先通入保護氣，然后將電磁線圈通電，再引燃電弧1.0?2.0s后，在電弧作用的溫度最高的區域送給焊絲，焊槍沿焊縫進行移動，實現對工件的焊接。采用本工藝方法進行焊接時，通過調節通入的氬氣量和改變由電磁線圈所形成的磁場的大小對焊接電弧進行聯合調控，增加焊縫熔深和焊絲熔敷率，從而達到提高焊接效率的效果。

技術領域

本發明涉及高效TIG焊接方法，具體的說是涉及一種氣-磁聯合調控空心鎢極TOPTIG焊焊接方法。

背景技術

一直以來，鎢極氬弧焊焊接過程穩定，焊接質量較好，被廣泛的應用于實際焊接生產中，但該方法存在明顯的缺陷：焊接的單道焊縫熔深淺，熔敷率低且不適用于厚板焊接。

TOPTIG焊是一種新型的機器人TIG填絲工藝，其關鍵部位是與送絲系統為一體集成設計的焊槍，具有焊槍可達性好、熔敷速率和焊接速度較快的優點；填絲TIG焊中電弧熱量只有約30%用于熔化焊絲，造成焊接速率較慢，TOPTIG焊絲能夠準確地送入電弧中熱量最高的區域，提高了熔敷速率與焊接效率。但是由于TIG焊鎢極的載流能力有限，焊接時能使用的最大焊接電流較小，造成TOPTIG焊熱輸入小，用于熔化焊絲的熱量少，影響TOPTIG焊的焊接效率。

TOPTIG焊作為一種高效的焊接方法，適用于3mm以下薄板的焊接，包括碳鋼和不銹鋼，焊縫成型好，但受限于TIG焊中鎢極載流能力的限制，焊接時所選用的最大焊接電流較小，造成熔敷速率較慢，且焊縫的熔深受到限制，只能用于薄板焊接，限制了TOPTIG焊的方法的應用范圍。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種氣-磁聯合調控空心鎢極TOPTIG焊焊接方法，該方法將TIG焊槍中的實心鎢極更換為空心鎢極，通過調節空心鎢極內孔通入氬氣量和改變在電弧周圍外加電磁線圈所產生磁場的大小，采用氣-磁聯合作用的方式，實現對TOPTIG焊電弧進一步的壓縮，達到增加焊縫熔深和提高焊絲熔敷率的效果，從而提高實際焊接效率。

為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明是一種氣-磁聯合調控空心鎢極TOPTIG焊焊接方法，所述焊接方法包括如下步驟：

步驟一：焊接前，將待焊工件表面進行打磨或清洗，將打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工裝夾具上；

步驟二：設置焊接參數：焊接電流為50-200A，焊槍與工件垂直，空心鎢極距離工件距離為3-5mm，焊接速度為80-350mm/min，送絲速度為50-900mm/min，焊絲與鎢極長線夾角為15°-30°，保護氣為氬氣，氣流量為18L/min，空心鎢極內孔氣流量為3-12L/min；

步驟三：啟動控制開關，空心鎢極先通入保護氣，然后將電磁線圈通電，再引燃電弧1.0-2 .0s后，在電弧作用的溫度最高的區域送給焊絲，焊槍沿焊縫進行移動，實現對工件的焊接。

與目前TOPTIG填絲焊的相比，本發明的有益效果是：（1）在相同焊接電流的作用下，電弧被進一步進行壓縮，電弧能量更加集中作用于工件上；（2）通過對空心鎢極內孔通入氣流量和外加電磁線圈所產生磁場大小的調節，在焊接過程中可根據實際焊接情況對焊接電弧壓縮進行實時調控；（3）相比傳統的TIG焊，該方法焊接電弧挺直度更高，空心鎢極內孔通入氣體對焊接熔池產生一定的攪拌作用，焊縫熔深得到提高，增大了焊絲的熔敷率，實現了高速高效的焊接。