[實用新型]一種基于三足并聯機構多維磁力攪拌堆焊設備

有效

• 申請號: 202223246149.7
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN218926530U
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 李昌;趙曉玉;羅豐華;姜先晟;馮磊;韓興
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/32;B23K9/28;B23K9/133;B23K9/095
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 白楠

本實用新型涉及焊接設備技術領域，尤其涉及一種基于三足并聯機構多維磁力攪拌堆焊設備。多爪卡盤夾緊被焊工件的一端，頂頭頂緊被焊工件的另一端；三自由度焊槍位姿調整系統安裝在可移動焊機行走支架上，實現焊槍頭x、y、z三向位置移動調整，探頭固接在焊槍頭上；磁力攪拌系統的磁力攪拌頭固接在三自由度焊槍位姿調整系統的z向滑移導軌上，通過三足并聯機構實現多角度擺動和旋轉，通過多維度的電磁攪拌效應，細化堆焊組織，提升堆焊質量；節余焊劑回收循環利用系統回收焊劑，并且將其運送至焊劑漏斗中，實現全自動上料與焊劑循環利用。而且焊接過程檢測、缺陷預警、有效降低焊接缺陷生成概率，降低焊接成本與廢品率。

技術領域

本實用新型涉及焊接設備技術領域，尤其涉及一種基于三足并聯機構多維磁力攪拌堆焊設備。

背景技術

隨著現代科技的飛速發展，堆焊技術作為材料表面改性的一種既經濟又快速的工藝方法，被廣泛應用于金屬零件和工業產品的表面修復，其中圓形輥子類產品的堆焊是非常重要的部分。為了增大和恢復零件尺寸，或使焊接表面獲得特殊性熔覆金屬而進行的焊接。堆焊中使焊接材料與母材表面熔化，形成冶金結合的堆焊層。結合強度高，抗沖擊性能好，適于高應力、高變負荷及高應力磨粒磨損、削式磨損工況，且焊層成分與性能可調，易形成多功能涂層。堆焊層厚度可達2～30mm，熔覆效率相對較高。

工業生產中，堆焊輥子一般尺寸較大，基材成本比較高，且堆焊加工所需周期較長。堆焊過程中容易出現氣孔、裂紋、夾渣和結瘤等焊接微觀缺陷，導致工件整體報廢，造成巨大經濟損失。尤其是鋼鐵冶金行業精軋、粗軋線上除鱗輥服役工況惡劣，長期承受高壓水沖蝕作用、高溫鋼坯除鱗過程引起的動態沖擊作用，高溫、強磨損、多循環熱、力、流多場強耦合作用。常出現磨損、腐蝕失效，對軋鋼連續生產造成影響，需要對其進行表面強化或修復處理。對惡劣條件下服役除鱗輥產品表面強化，需增強其耐磨、耐蝕能力，含有WC硬質相的藥芯焊絲堆焊是重要方法。

現有的堆焊設備存在如下不足：在堆焊過程中，含有WC硬質相的藥芯焊絲熔化凝固中多元界面作用機理極其復雜，容易形成夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，焊接廢品率高。焊接過程無法及時發現焊接缺陷，無法預警，進而影響成品率，提高成本。而且目前的堆焊設備缺少對焊劑的有效回收與循環再利用，焊接成本高，與當前國家所倡導的“碳達峰”、“碳中和”目標相背離。

申請號為CN?201820983973.5公開了“一種堆焊工作站及軋輥自動堆焊修復系統”，包括對軋輥進行堆焊修復的機器人焊接裝置、用于工位轉換的雙工位旋轉工裝臺及用于軋輥上下料的托架裝置。屬于常規堆焊范疇。只是對堆焊設備進行結構改進，但針對焊劑添加過程未見報道，未能實現對節余焊劑有效篩分和回收。尤其是缺少對埋弧堆焊熔池的多維度磁力攪拌作用，無法有效降低堆焊中裂紋、氣孔、夾渣等微缺陷，同時不能有效對焊接缺陷進行過程發現和預警。CN?200910077091.8公開的堆焊設備能對高溫、高壓、腐蝕介質壓力容器中90度彎管內壁耐腐蝕堆焊。但全文未提及埋弧堆焊，與本文所提出的埋弧堆焊實用新型有本質不同，且未提及節余焊劑回收及循環利用，堆焊中沒有施加電磁擾動，不能有效抑制裂紋等微缺陷。CN?201410617509.0公開了“一種金屬構件埋弧堆焊成形方法”，提供了一種堆焊成形方法。無法避免埋弧堆焊過程焊接缺陷的生成，且未提及節余焊劑回收循環利用方法，設備適用條件固化，無法對長輥子產品進行堆焊作業，缺少多維度磁力攪拌設備輔助，無法在過程中發現并降低或消除焊接微觀缺陷。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種基于三足并聯機構多維磁力攪拌堆焊設備。可以針對不同長度和直徑的輥子產品實現多維度磁場攪拌堆焊、焊接過程檢測、缺陷預警、節余焊劑進行篩分回收并自動化循環利用，有效降低焊接缺陷生成概率，提高堆焊層質量，降低焊接成本與廢品率，提高經濟效益。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：