[實(shí)用新型]一種具有縱向磁場的異種焊接裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820077978.1
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN207723674U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣曉明;朱玉龍;張理;阮一揚(yáng);盤翠林
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省海洋工程裝備技術(shù)研究所;廣東省智能制造研究所
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/32;B23K9/23
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11473
• 代理人: 閆冬;吳航

本實(shí)用新型公開一種具有縱向磁場的異種焊接裝置，所述具有縱向磁場的異種焊接裝置包括自動化機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)、縱向磁場發(fā)生裝置、冷卻系統(tǒng)，所述自動化機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)包括自動機(jī)械臂和TIG焊機(jī)，所述TIG焊機(jī)設(shè)置在所述自動機(jī)械臂上，所述縱向磁場發(fā)生裝置、所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置在所述TIG焊機(jī)的焊槍上，所述縱向磁場發(fā)生裝置包括磁頭和勵磁電源,所述勵磁電源與所述磁頭相連；所述磁頭包括勵磁線圈和導(dǎo)磁鐵芯，所述導(dǎo)磁鐵芯采用軸對稱空心柱形狀，所述勵磁線圈繞制在所述導(dǎo)磁鐵芯上；本實(shí)用新型所述縱向磁場可以在焊接過程中改變電弧的形態(tài)，使電弧由錐狀變成旋轉(zhuǎn)鐘罩狀增大加熱區(qū)域，并且能在焊縫處產(chǎn)生磁攪拌加速焊接熔池流動，使晶粒細(xì)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及焊接設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種具有縱向磁場的異種焊接裝置。

背景技術(shù)

隨著金屬鈦在地球上的儲量非常豐富，具有比強(qiáng)度高，密度低，耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，鈦合金具有強(qiáng)度高而密度又小，機(jī)械性能好，韌性和抗蝕性能很好所以廣泛應(yīng)用于航天、船舶、石油化工、娛樂及醫(yī)療等領(lǐng)域。但由于鈦合金昂貴的價(jià)格限制了其在很多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。由于鋁合金價(jià)格便宜，對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。目前鋁合金是應(yīng)用最多的合金。

鈦合金和鋁合金這兩種金屬在比強(qiáng)度和耐蝕性等方面都具有各自優(yōu)點(diǎn)，成為航空、航天領(lǐng)域的主要結(jié)構(gòu)材料，這就使Ti/Al復(fù)合構(gòu)件在航空和航天等領(lǐng)域有著廣泛潛在的應(yīng)用前景。制備鈦合金與鋁合金異種合金復(fù)合材料需要解決的關(guān)鍵問題就是鈦合金與鋁合金異種合金的焊接問題。因?yàn)楫惙N合金間材料物理化學(xué)性能的差異增加了焊接的難度。特別是焊縫中容易形成脆性金屬間化合物，接頭強(qiáng)度降低。目前用于鈦合金與鋁合金焊接主要使用壓力焊和熔化焊。鈦合金與鋁合金異種合金的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同種合金焊接。想要減少金屬間化合物的存在可以在借助外加磁場的條件下改變電弧形狀進(jìn)而改變熱量的傳輸，而且加入磁場也會產(chǎn)生磁攪拌進(jìn)而使金屬間化合物變薄,使焊接接頭強(qiáng)度提升。

鑒于上述缺陷，本實(shí)用新型創(chuàng)作者經(jīng)過長時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本實(shí)用新型。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案在于，提供一種具有縱向磁場的異種焊接裝置，所述具有縱向磁場的異種焊接裝置包括自動化機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)、縱向磁場發(fā)生裝置、冷卻系統(tǒng)，所述自動化機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)包括自動機(jī)械臂和TIG焊機(jī)，所述TIG焊機(jī)設(shè)置在所述自動機(jī)械臂上，所述縱向磁場發(fā)生裝置、所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置在所述TIG焊機(jī)的焊槍上，所述縱向磁場發(fā)生裝置包括磁頭和勵磁電源,所述勵磁電源與所述磁頭相連；所述磁頭包括勵磁線圈和導(dǎo)磁鐵芯，所述導(dǎo)磁鐵芯采用軸對稱空心柱形狀，所述勵磁線圈繞制在所述導(dǎo)磁鐵芯上。

較佳的，所述具有縱向磁場的異種焊接裝置還包括影像數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，所述影像數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)與所述自動化機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)、所述縱向磁場發(fā)生裝置數(shù)據(jù)連接，所述影像數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)用于采集焊接數(shù)據(jù)。

較佳的，所述冷卻系統(tǒng)包括微型水泵、水箱、冷卻水管和水冷組件，所述水冷組件、所述水箱、所述微型水泵通過所述冷卻水管連接形成閉合的冷卻循環(huán)，所述水冷組件設(shè)置在所述縱向磁場發(fā)生裝置的內(nèi)側(cè)。

較佳的，所述水冷組件包括絕緣層和冷卻部，所述絕緣層設(shè)置在所述縱向磁場發(fā)生裝置和所述冷卻部之間，所述絕緣層和所述冷卻部之間設(shè)置流通通道，所述流通通道通過所述冷卻水管連接至所述冷卻循環(huán)內(nèi)。

較佳的，所述冷卻部外圓弧表面設(shè)置流動槽，所述絕緣層與所述冷卻部外圓弧表面緊密貼緊，所述絕緣層將所述流動槽的敞開端密封，所述流動槽和所述絕緣層形成所述流通通道。

較佳的，所述冷卻部和所述絕緣層設(shè)置為空心圓筒型，所述流動槽在所述冷卻部外圓弧表面上的形狀設(shè)置為蛇形曲線狀。