[發明專利]一種基于焊絲分流的空心鎢極電弧增材制造裝置與方法

有效

• 申請號: 202010019819.8
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111168193B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 苗玉剛;李春旺;尹晨豪;魏超;鄒俊攀;郭俊良;劉吉;林志成
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/167;B23K9/235;B23K9/24;B23K9/32;B33Y10/00;B33Y30/00
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1.一種基于焊絲分流的空心鎢極電弧增材制造裝置，其特征是，主要由TIG焊接電源、電弧熱絲空心鎢極氬弧焊槍、送絲機構、IGBT分流模塊以及電流電壓監控系統組成；TIG電源的負極與空心鎢極相連，IGBT分流模塊經由焊絲與焊接電源正極相連，母材亦與焊接電源正極相連，而電流電壓監控系統連接IGBT分流模塊和母材，為了提高增材成形位置的可達性，將鎢極加工成空心鎢極，填充焊絲從鎢極孔中心穿過，使焊絲與鎢極同軸，避免了TIG增材時由于送絲位置受限需要調整焊槍姿態和位置，為了提高TIG增材的熔敷效率，在鎢極內部空腔通有高速的氬氣，使其經過鎢極噴嘴壓縮后形成等離子流，使耦合電弧收縮，提高了熱量的集中，有利于焊絲的高效融化和熔滴的穩定過渡，同時利用旁路分流技術對焊絲進行分流預熱，從而使焊絲的融化效率大為提高，在增材制造時，啟動TIG焊接電源，引燃空心鎢極與母材之間的主路電弧，同時啟動IGBT分流模塊，引燃焊絲與鎢極之間的旁路熱絲電弧，從而形成耦合電弧，利用電流傳感器檢測流經母材的電流大小，再通過控制系統調節IGBT分流模塊的阻值，可對流經旁路焊絲和母材的電流進行控制，從而對焊絲與母材間的熱量進行合理地分配，在減小母材熱輸入的同時提高了焊絲的融化效率。