[發明專利]一種可變向擺動雙絲氣電立焊裝置及新方法

在審

• 申請號: 202110409199.3
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113102867A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 孫清潔;靳鵬;劉一博;董镈瓏;李富祥;王澤瑜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: B23K9/133
• 分類號: B23K9/133;B23K9/16;B23K9/28;B23K9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種可變向擺動雙絲氣電立焊焊接裝置及新方法，包括雙絲氣電立焊焊槍主體部分、待焊工件、磁力吸附式行走導軌、焊槍夾持及連桿擺動機構等部分；焊接過程中，所述連桿擺動機構帶動雙絲焊槍進行沿焊接前進方向的擺動，從而使熔池發生充分流動以改善氣電立焊厚板過程中側壁未熔合的缺陷，提升焊件的性能；同時，隨著焊槍到達預設的極限位置后，連桿機構中的轉動方向可以發生變化以實現焊槍擺動方向的轉變，并且依靠磁力吸附式導軌與齒條實現了擺動雙絲氣電立焊的高效化與自動化。

技術領域

本發明涉及海洋工程用鋼板焊接領域，特別是大線能量氣電立焊焊接厚板領域。

背景技術

以氣電立焊為熱源進行厚板焊接，利用水冷銅塊擋住熔融的金屬進行強制冷卻成形，從而實現立向位置的自動化焊接。由于氣電立焊本身大線能量、高熱輸入的特點，焊接熱影響區（HAZ）的峰值溫度會隨之增加，勢必會造成焊件在高溫停留時間過長，從而造成熱影響區晶粒組織粗大，從而導致焊后工件的性能尤其是韌性下降。同時在氣電立焊接厚板的過程中，由于厚板立焊的特點經常會出現側壁未熔合的缺陷，導致焊接不充分；且氣電立焊焊槍主體擺動困難與擺動難以控制即換句話說目前現有的七點立焊焊槍大多自由度較低；因此在氣電立焊的過程中部分熱影響區域在高溫區域停留時間過長、HAZ區域晶粒粗大，側壁未熔合的問題一直是業界亟須解決的問題。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種可變向擺動雙絲氣電立焊焊接裝置及新方法，以解決現在技術中的問題。

根據本發明的第一方面，提供一種可變向擺動雙絲氣電立焊焊接裝置，包雙絲氣電立焊焊槍主體部分、待焊工件、磁力吸附式行走導軌、焊槍夾持及連桿擺動機構、工作平臺、水冷正面銅滑塊襯墊及裝卡零件、送絲機及焊接電源、焊接保護氣氣瓶、循環水冷卻系統、焊槍行走與擺動控制柜部分。

優選地，所述可變向擺動雙絲氣電立焊焊接裝置，其特征在于，所述雙絲氣電立焊焊槍主體部分通過電木與焊槍夾持及連桿擺動機構連接，且焊槍與焊槍夾持部分連接電木可繞中心固定螺絲進行擺動，連桿擺動裝置可變相帶動雙絲氣電立焊焊槍主體部分進行沿焊接方向的擺動，且擺動方向與頻率皆可調整。

優選地，所述焊槍夾持部分通過滑軌齒條與磁力吸附式行走導軌相連，焊槍夾持部分可以通過齒條沿著焊接方向精確移動，并通過磁力吸附式行走導軌在與焊接方向垂直的方向上精確移動，且可保證雙絲相對靜止、焊接高度自動提升。

優選地，所述磁力吸附式行走導軌與連桿擺動裝置通過光纖與焊槍行走與擺動控制柜相連，可以通過控制柜上的相關按鈕調節擺動的頻率與方向并可改變氣電立焊的相關焊接參數，且控制柜內部的繼電控制器可以在焊接時自動改變焊槍前端擺動的方向從而實現變向擺動。

優選地，所述雙絲氣電立焊焊槍主體部分為雙絲結構，且焊槍內部留有水冷通道并與循環水冷卻系統相連接。

優選地，所述連桿擺動機構的轉動副由通過控制柜模塊引出的線路固定在與雙絲氣電立焊焊槍平行的平面，且其相對于控制柜的位置可由進行軸向的伸縮移動，移動副固定連接在焊槍與焊槍夾持部分連接電木上帶動焊槍進行擺動。

優選地，所述連桿擺動機構轉動副的旋轉方向與旋轉速度可以相應控制氣電立焊焊槍的擺動方向與擺動頻率，轉動副由控制柜進行控制。

優選地，所述水冷銅滑塊通過氣管與焊接保護氣氣瓶相連，通過管道與水冷循環系統相連。

根據本發明的第二方面，提供一種可變向擺動雙絲氣電立焊焊接裝置的使用方法，包括如下步驟：

步驟一：在進行氣電立焊之前，首先向循環水冷卻裝置中注入冷卻水，確保給水與排水保證氣電立焊焊槍、水冷銅滑塊、焊接電源及焊槍行走與擺動控制柜的冷卻；

步驟二：打開焊接保護氣瓶，確定焊接時的氣流量，向水冷銅滑塊中通入焊接時所需要的保護氣體；

步驟三：通過焊槍行走與擺動控制柜設定焊槍的行走軌跡與焊槍擺動頻率及氣電立焊焊槍的擺動變相的時機；