[發明專利]一種集成冷絲埋弧焊裝置

在審

• 申請號: 202011106701.5
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112276301A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 周廣雷;苗樹文;張洪濤;周思雨;張鴻昌;高建國;徐英東;鄭建康;蔣海麗
• 申請（專利權）人: 山東經典重工集團股份有限公司;山東船舶技術研究院
• 主分類號: B23K9/133
• 分類號: B23K9/133;B23K9/26;B23K9/18
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 馬千會

本發明屬于焊接設備技術領域，具體涉及一種多絲埋弧焊設備。一種集成冷絲埋弧焊接裝置，包括兩根起弧焊絲和一根冷絲，所述冷絲在高速振動下，進入起弧焊絲形成的熔池中。本發明的集成冷絲埋弧焊接裝置，冷絲通過超聲振動裝置的高頻振動攪動熔池，細化了晶粒，提高了焊縫的力學性能，并且超聲振動對冷絲末端產生的橫向剪力使電磁收縮力變小，電弧外擴；并且橫向剪力作用于熔滴，加速了其過渡頻率，促進了熔滴過渡，從而改變了焊縫的形貌，使焊縫變得平滑。

技術領域

本發明屬于焊接設備技術領域，具體涉及一種多絲埋弧焊設備。

背景技術

埋弧焊作為最早獲得應用的機械化焊接方法，是焊接生產中應用最廣泛的工藝方法之一。由于焊接熔深大、生產效率高、機械化程度高，因而特別適用于中厚板長焊縫的焊接。在船舶壓力容器、化工、橋梁、工程機械、冶金機械 以及海洋結構、核電設備等制造中，埋弧焊都是主要焊接生產手段。

超過90mm的中厚板的焊接在實際成產應用中越來越多，原有單絲埋弧焊和雙絲埋弧焊雖可實現厚板的焊接，但厚板的多層多道焊接導致熱輸入量過大令焊縫組織晶粒粗大，降低了接頭的力學性能。隨著科技的發展，對生產效益的要求提高，埋弧自動焊已衍生出了多種形式，其中多絲和帶極埋弧焊與單絲埋弧焊相比，大幅提高了焊接速度，提高了熔敷效率，增加了電弧功率，改善了焊縫質量。相對單絲埋弧焊，其特點在于焊接時將所需的能量分配到不同的焊絲上，因此使用相對較小的焊接電流和較大的焊接速度就可實現焊道的一次成形，在實際焊接過程中，可通過調節焊絲之間的排列方式、焊絲間距、焊絲傾角與電弧功率等來獲得所需的焊縫形狀與尺寸，多絲相輔相成，顯著提高焊接生產效率和焊縫質量。

集成冷絲埋弧焊（ICE^TM）是在兩根平行的熱絲中間插入一根冷絲，利用熱絲多余的熱量來熔化焊絲。在焊接時。兩根熱絲由一個直流電機驅動以相同速度送絲，冷絲由一個獨立的送絲機送絲，冷絲送絲速度可獨立控制。該方法可大幅度提高焊接生產效率，增加焊接速度，降低焊劑消耗，實現高效高質量的低成本焊接。但該方法核心技術受限于國外，設備成本較高，此外，對于較大厚板時因冷絲消耗部分焊接熱輸入，導致焊接過程仍需多層多道，降低焊接效率。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種新型埋弧焊接設備，該設備在兩根與主電源連接的焊絲后方加入了一根不連接主電源的焊絲為冷絲，前方兩焊絲形成電弧會對后方焊絲預熱，同時附加的超聲作用于冷絲，冷絲在超聲作用下高速振動 ，進入熔池后攪動熔池，細化了晶粒，提高了焊縫的力學性能，實現了超聲輔助集成冷絲功能。該焊槍可以在相同的熔覆效率下，達到最小的熱輸入，減少了因為埋弧焊熱輸入高，加熱速度快，局部過熱而造成的焊縫組織相變惡化，對大電流，快速焊接的埋弧焊尤為重要，能明顯提升接頭組織的力學性能并減小焊縫變形量，提高產品質量。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種集成冷絲埋弧焊接裝置，包括兩根起弧焊絲和一根冷絲，所述冷絲在高速振動下，進入起弧焊絲形成的熔池中。

作為本發明的一種優選方式，所述冷絲與超聲振動裝置連接。

進一步優選地，所述超聲振動裝置包括超聲波發生器、換能器和變幅桿，所述變幅桿與冷絲橫向連接。

進一步優選地，所述換能器為偏心輪電機。

作為本發明的優選方式，所述兩根起弧焊絲沿焊縫方向或垂直焊縫方向布置。

進一步優選地，所述冷絲位于兩根起弧焊絲的后方。

進一步優選地，所述冷絲的送絲管下部呈弧形彎曲，其末端靠近起弧焊絲的導電咀。

與傳統的埋弧焊槍相比，本發明的集成冷絲埋弧焊接裝置有益效果如下：