[發明專利]一種外加橫向磁場作用于異種鋼焊接的勵磁裝置

在審

• 申請號: 202110094272.2
• 申請日: 2021-01-23
• 公開（公告）號: CN112872556A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 岳建鋒;李亮玉;王天琪;劉文吉;趙金濤;謝昶
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/08
• 代理公司: 天津展譽專利代理有限公司 12221
• 代理人: 鄭曉晨

本發明公開了一種外加橫向磁場作用于異種鋼焊接的勵磁裝置，屬于焊接設備技術領域，包括套筒，套筒外側固定有鐵芯，一側鐵芯頂部設置有上固定塊，另一側鐵芯底部設置有下固定塊，勵磁線圈按一定方向纏繞在鐵芯上，上固定塊外側安裝有長導磁桿，下固定塊外側安裝有短導磁桿，套筒套設于焊槍上與焊槍固定。本發明制作成本低，安裝簡單，在對原有焊槍不進行任何升級改造的情況下就可以進行安裝使用，產生的磁場強度和大小均可調，產生磁場迅速穩定，可以實現自動化控制。

技術領域

本發明屬于焊接設備技術領域，具體涉及一種外加橫向磁場作用于異種鋼焊接的勵磁裝置，該裝置主要用于鎢極氬弧焊(GTAW)進行異種鋼焊接時實現電弧偏轉進行電弧熱量分配的調節，以獲得更好的焊接質量。

背景技術

在船舶制造、石油化工、橋梁建設等工程領域的關鍵部件中，存在許多大量材料不同的異種鋼焊接結構件。由于異種鋼焊接母材的熱物理性能差異較大，其焊縫位置溫度會呈現出不均勻分布，得到的異種鋼焊接接頭質量較差。為了保證良好焊接質量，此類接頭在焊接過程中需實時改變焊接位置、調整焊槍姿態，長期以來，針對此類焊縫多采用手工焊接，通過工人依靠經驗手動偏轉焊槍來實現電弧熱的分配，不但勞動強度大，焊接難度大，而且焊接質量不穩定，焊接效率低。因此，實際生產中急需一種調控熱能量分配的裝置，以實現異種鋼焊接的自動化焊接。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單，材料易得，生產成本低廉，能夠實現自動化控制、自動化焊接，提高異種鋼焊接效率、焊接質量和焊接接頭力學性能的外加橫向磁場作用于異種鋼焊接的勵磁裝置。

為解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：一種外加橫向磁場作用于異種鋼焊接的勵磁裝置，包括套筒，所述套筒外側固定有鐵芯，一側鐵芯頂部設置有上固定塊，另一側鐵芯底部設置有下固定塊，勵磁線圈按一定方向纏繞在鐵芯上，所述上固定塊外側安裝有長導磁桿，所述下固定塊外側安裝有短導磁桿，所述套筒套設于焊槍上與焊槍固定。

所述長導磁桿和短導磁桿底部位于同一水平面。

所述套筒上部均勻設置有若干螺紋孔，通過內六角螺釘與焊槍固定。

所述套筒為聚四氟乙烯有機材料，具有耐高溫，強度高，不導磁的特點。

所述鐵芯為勵磁裝置的核心部件，為低碳鋼制成，產生磁場迅速，分左右兩塊，由套筒頂部的兩顆螺釘向下擰緊頂住鐵芯從而固定鐵芯，在線圈通電以后鐵芯迅速磁化，產生穩定的內部磁場。

所述勵磁線圈為漆包線按照規定的方向分別纏繞在兩側鐵芯上面，在為其通電以后產生特定方向的磁場，兩個勵磁線圈從上向下看均為順時針纏繞，纏繞匝數均為50圈。

所述導磁桿將勵磁線圈及鐵芯產生的磁場傳導至指定的空間位置。

由于采用上述技術方案，本發明結構簡單，使用時，將套筒安裝在焊槍手柄上，再將繞好勵磁線圈的鐵芯以及導磁桿依次安裝在套筒上。將兩側勵磁線圈上部的兩個線頭接勵磁電源的正極，下部的兩個線頭接勵磁電源的負極，因此勵磁線圈按照順時針纏繞在鐵芯上，所以根據安培定則判斷上部為磁場的S極，下部為磁場的N極。長導磁桿安裝在上固定塊上，則通過長導磁桿的磁場為S極；短導磁桿安裝在下固定塊上，則通過短導磁桿的磁場為N極，最終在導磁桿頭部形成一個從右向左的橫向磁場，改變勵磁電流的大小和方向則產生的磁場大小和方向也發生改變。

在進行鎢極氬弧焊時，電弧在磁場中受到洛倫茲力的作用產生垂直焊縫方向的偏轉，橫向磁場的強度和大小不同，電弧偏轉的方向和偏轉角度也不同，從而實現異種鋼焊接時電弧熱輸入的精準分配和自動化控制，提高異種鋼的焊接質量。

本發明制作成本低，安裝簡單，在對原有焊槍不進行任何升級改造的情況下就可以進行安裝使用，產生的磁場強度和大小均可調，產生磁場迅速穩定，可以實現自動化控制。

附圖說明

下面通過參考附圖并結合實例具體地描述本發明，在附圖中：