專利名稱：隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制焊接熱裂紋和變形的技術領域。
背景技術：
焊接熱裂紋、焊接殘余應力及殘余變形是焊接過程中存在的普遍問題，為解決上述問題，國內(nèi)外提出了多種控制殘余應力及殘余變形的裝置，如靜態(tài)和動態(tài)溫差拉伸、隨焊碾壓、隨焊錘擊及隨焊沖擊碾壓裝置等，但上述裝置均有它們的不足之處。靜態(tài)和動態(tài)拉伸裝置不能降低焊縫的橫向收縮，生產(chǎn)效率低，操作復雜。隨焊碾壓裝置龐大，碾壓輪容易與焊槍干涉，產(chǎn)生打弧現(xiàn)象。隨焊錘擊裝置存在錘頭偏擺振動較大，需要增加導向機構的缺點。隨焊沖擊碾壓裝置是一種新的控制焊接應力與變形的技術(專利號為ZL03132581.5)，該方法盡管彌補了隨焊碾壓與隨焊沖擊裝置的部分不足，但它仍然采用機械力對試件表面進行直接接觸式?jīng)_擊，其沖擊效果的保證建立在減小沖擊面積的基礎上，并且沖擊力的大小難于定量化，且不適用于中厚結構及硬度較大材料的焊接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決已有靜態(tài)和動態(tài)拉伸裝置不能降低焊縫的橫向收縮，生產(chǎn)效率低，操作復雜；隨焊碾壓裝置設備龐大，碾壓輪容易與焊槍干涉，產(chǎn)生打弧現(xiàn)象；隨焊錘擊裝置存在錘頭偏擺振動較大，需要增加導向機構；隨焊沖擊碾壓裝置沖擊力的大小難于定量化，不適用于中厚結構及硬度較大材料的焊接，而提供的一種隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置。
本發(fā)明包含脈沖放電電路1、線圈2；脈沖放電電路1的兩個輸出端分別連接線圈2的兩個輸入端，線圈2設置在焊縫3的正上方位置上，線圈2的下表面距離焊縫3的上表面之間的距離L2為2～5mm，線圈2的中心到焊槍7的中心距離L1為25～60mm。
本發(fā)明能夠?qū)?mm厚LY12鋁合金板實現(xiàn)低應力、小變形、無熱裂的焊接，殘余變形能夠控制在6％-10％內(nèi)。本發(fā)明依靠電磁力的作用控制焊接應力及變形具有以下優(yōu)勢操作簡單；設備能量的大小易于精確控制，從而使磁場力能夠準確定量；電傳輸與機械力傳遞相比較為容易，占用空間小；施力線圈制作簡單，成本低；電磁力為體積力并具有沖擊特性，可以更加有效地促使受力對象產(chǎn)生塑性變形；可以通過改變線圈的結構來控制磁場力的大小和分布；施力線圈無需與被焊工件接觸。


圖1是本發(fā)明的主視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1中脈沖放電電路1的電路結構邏輯框圖；圖4是圖1中脈沖放電電路1的電路結構示意圖；圖5是具體實施方式
六的結構示意圖；圖6是圖5的俯視圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一結合圖1、圖2、圖3、圖4說明本實施方式，本實施方式由脈沖放電電路1、線圈2組成；脈沖放電電路1的兩個輸出端分別連接線圈2的兩個輸入端，線圈2設置在焊縫3的正上方位置上，線圈2的下表面距離焊縫3的上表面之間的距離L2為2～5mm，線圈2的中心到焊槍7的中心距離L1為25～60mm。
脈沖放電電路1由主電路1-1、IGBT觸發(fā)電路1-2、時基電路1-3、可控硅觸發(fā)電路1-4、滯回電壓比較器電路1-5、第一邏輯電路1-6、第二邏輯電路1-7、第一開關電路1-8和第二開關電路1-9組成；主電路1-1的電壓信號輸出端連接滯回電壓比較器電路1-5的輸入端，滯回電壓比較器電路1-5的輸出端連接第一邏輯電路1-6的一個輸入端和第二邏輯電路1-7的一個輸入端，時基電路1-3的輸出端連接第一邏輯電路1-6的另一個輸入端和第二邏輯電路1-7的另一個輸入端，第一邏輯電路1-6的輸出端連接第一開關電路1-8的輸入端，第二邏輯電路1-7的輸出端連接第二開關電路1-9的輸入端，第一開關電路1-8的兩個輸出端分別連接IGBT觸發(fā)電路1-2的兩個輸入端，第二開關電路1-9的兩個輸出端分別連接可控硅觸發(fā)電路1-4的兩個輸入端，IGBT觸發(fā)電路1-2的三個輸出端分別連接主電路1-1的三個輸入端，可控硅觸發(fā)電路1-4的兩個輸出端分別連接主電路1-1另外兩個輸入端；主電路1-1由扼流圈L、第六電容C6、第三十一電阻R31、IGBT模塊Q5、第七電容C7、第三十二電阻R32和第三十四電阻R34、可控硅Q6、第三十三電阻R33、第五電容C5、第六二極管D6組成；扼流圈L的一端連接電源VCC的輸出端，扼流圈L的另一端連接第三十一電阻R31的一端和第六電容C6的一端，第三十一電阻R31的另一端連接IGBT模塊Q5的源極，IGBT模塊Q5的漏極連接第七電容C7的一端、第三十二電阻R32的一端和可控硅Q6的陽極，第三十二電阻R32的另一端連接第三十四電阻R34的一端和輸出電壓信號端，第三十三電阻R33的一端連接可控硅Q6的陽極，第三十三電阻R33的另一端與第五電容C5的一端連接，可控硅Q6的陰極連接第六二極管D6的陰極端、第五電容C5的另一端和輸出脈沖電流的一端，第六電容C6的另一端、第七電容C7的另一端、第三十四電阻R34的另一端、第六二極管D6的陽極端和輸出脈沖電流端的另一端接地GND-A；滯回電壓比較器電路1-5由第一電阻R1、第一運算放大器U1A、第三電阻R3、第一可變電阻器R27、第二電阻R2、第七穩(wěn)壓管D7、第十電阻R10組成；主電路1-1電壓信號輸出端連接滯回電壓比較器電路1-5的第一電阻R1的一端，第一電阻R1的另一端連接第一運算放大器U1A的反向輸入端腳2，第一運算放大器U1A的同相輸入端腳3連接第三電阻R3的一端，第三電阻R3的另一端連接第一可變電阻器R27的可變端，第一可變電阻器R27的兩個固定端分別連接電源VCC1和接地GND-A，第一運算放大器U1A的電源端接電源VCC2，第一運算放大器U1A的端腳4接地GND-B，第一運算放大器U1A的輸出端腳1連接第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端連接第七穩(wěn)壓管D7的陰極、第十電阻R10的一端、第一邏輯電路1-6的輸入端和第二邏輯電路1-7的輸入端，第十電阻R10的另一端連接第一運算放大器U1A的同相輸入端腳3，第七穩(wěn)壓管D7的陽極接地GND-B；時基電路1-3由第三555芯片U3、第二十三電阻R23、第二十四電阻R24、第二十五電阻R25、第二可變阻器R29、第三可變阻器R30、第八穩(wěn)壓管D8、第四電容C4、第四二極管D4和第五二極管D5組成；第三555芯片U3的復位輸入端腳4和電源端腳8連接電源VCC3，第三555芯片U3的腳6和腳2、第四電容C4的一端連接第三可變阻器R30的一個固定端，第三可變阻器R30的另一個固定端和可變端連接第二可變阻器R29的可變端，第二可變阻器R29的兩個固定端分別連接第四二極管D4的陽極端和第五二極管D5的陰極端，第四二極管D4的陰極端連接第二十五電阻R25的一端，第二十五電阻R25的另一端、第五二極管D5的陽極端和第二十三電阻R23的一端連接第三555芯片U3的腳7，第二十三電阻R23的另一端連接電源VCC3，第三555芯片U3的輸出腳3連接第二十四電阻R24的一端，第二十四電阻R24的另一端連接第八穩(wěn)壓管D8的陰極端、第一邏輯電路1-6的輸入端和第二邏輯電路1-7的輸入端，第三555芯片U3的接地端腳1、第四電容C4的另一端和第八穩(wěn)壓管D8的陽極端接地GND-B；第一邏輯電路1-6由第一與非門U7A、第一非門U8A組成；滯回電壓比較器電路1-5的輸出端連接第一與非門U7A的輸入端腳1，時基電路1-3的輸出端連接第一與非門U7A的輸入端腳2，第一與非門U7A的輸出端腳3連接第一非門U8A的輸入端腳1上，第一非門U8A的輸出端腳2連接第一開關電路1-8的輸入端；第二邏輯電路1-7由第二與非門U7B、第二非門U8B、第三非門U8C組成；滯回電壓比較器電路1-5的輸出端連接第二非門U8B的輸入端腳3，時基電路1-3的輸出端連接第三非門U8C的輸入端腳5，第二非門U8B的輸出端腳4與第三非門U8C的輸出端腳6分別連接第二與非門U7B的輸入端腳4和輸入端腳5上，第二與非門U7B的輸出端腳6連接第二開關電路1-9的輸入端；第一開關電路1-8由第一光耦開關U4、第六電阻R6、第一發(fā)光二極管DS1組成；第一邏輯電路1-6輸出端連接第一光耦開關U4的輸入端腳2，第一光耦開關U4的輸入端腳1與第一發(fā)光二極管DS1的陰極之間串聯(lián)第六電阻R6，第一發(fā)光二極管DS1的陽極連接在電源VCC4上，第一光耦開關U4的輸出端腳3和腳4分別連接IGBT觸發(fā)電路1-2的二個輸入端上；第二開關電路1-9由第二光耦開關U5、第二十二電阻R22、第二發(fā)光二極管DS2組成；第二邏輯電路1-7輸出端連接第二光耦開關U5的輸入端腳2，第二光耦開關U5的輸入端腳1與第二發(fā)光二極管DS2的陰極之間串聯(lián)第二十二電阻R22，第二發(fā)光二極管DS2的陽極連接電源VCC4上，第二光耦開關U5的輸出端腳3和腳4分別連接可控硅觸發(fā)電路1-4的二個輸入端上；IGBT觸發(fā)電路1-2由第二555芯片U2、第十一電阻R11、第二二極管D2、第十二電阻R12、第一電容C1、第四電阻R4、第十八電阻R18、第五電阻R5、第二電容C2、第十三電阻R13、第四可變電阻器R28、第十七電阻R17、第十五電阻R15、第一二極管D1、第十六電阻R16、第十九電阻R19、第十穩(wěn)壓管D10、第一NPN三極管Q1、第二NPN三極管Q2、第八電阻R8、第九電阻R9、第三二極管D3、PNP三極管Q4、第七電阻R7、第十一穩(wěn)壓管D11、第九穩(wěn)壓管D9、第十四電阻R14、第二運算放大器U6A組成；第二555芯片U2的腳2與第二555芯片U2的腳6和第十一電阻R11的一端連接，第十一電阻R11的另一端連接第一光耦開關U4的輸出端腳4的，第一光耦開關U4的輸出端腳4與接地GND-C之間串聯(lián)第十八電阻R18，第二555芯片U2的腳4連接第二二極管D2的陽極上，第二二極管D2的陰極連接電源VCC5，第二555芯片U2的腳3與主電路1-1的IGBT模塊Q5柵極端之間串聯(lián)第十二電阻R12，第二555芯片U2的腳3與第二555芯片U2的腳7連接，第二555芯片U2的腳5與接地GND-C之間串聯(lián)第一電容C1，第二555芯片U2的腳7與電源VCC5之間串聯(lián)第四電阻R4，第十三電阻R13的一端連接電源VCC5，第十三電阻R13的另一端連接第四可變電阻器R28的一個固定端和第十五電阻R15的一端，第四可變電阻器R28的另一個固定端接地GND-C，第四可變電阻器R28的可變端連接第十七電阻R17的一端，第十七電阻R17的另一端連接第二運算放大器U6A的反向輸入端腳4，第二運算放大器U6A的同相輸入端腳5連接第十五電阻R15的另一端和第一二極管D1的陽極端，第一二極管D1的陰極端連接主電路1-1的IGBT模塊Q5源極端，第二運算放大器U6A的輸出端腳2與第二運算放大器U6A的電源端腳3之間串聯(lián)第十六電阻R16，第二運算放大器U6A的輸出端腳2連接第十九電阻R19的一端，第十九電阻R19的另一端與第十穩(wěn)壓管D10的陰極連接，第十穩(wěn)壓管D10的陽極連接第二NPN三極管Q2的基極和第一NPN三極管Q1的基極，第二NPN三極管Q2的集電極連接第五電阻R5的一端、第二電容C2的一端和第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端和第五電阻R5的另一端連接電源VCC5，第二電容C2的另一端接地GND-C，第一NPN三極管Q1的集電極連接第九電阻R9的一端和第三二極管D3的陰極端，第九電阻R9的另一端連接電源VCC5，第三二極管D3的陽極端連接PNP三極管Q4的基極上，PNP三極管Q4的集電極連接第十一穩(wěn)壓管D11的陰極、第七電阻R7的一端、第十四電阻R14的一端和主電路1-1的IGBT模塊Q5漏極端，第十四電阻R14的另一端連接第九穩(wěn)壓管D9陰極端，PNP三極管Q4的發(fā)射極連接第九穩(wěn)壓管D9的陽極上，第九穩(wěn)壓管D9的陰極連接主電路1-1的IGBT模塊Q5柵極端，第二555芯片U2的接地端腳1、第二運算放大器U6A的接地端腳1、第十一穩(wěn)壓管D11的陽極、第一NPN三極管Q1的發(fā)射極和第一NPN三極管Q1的發(fā)射極接地GND-C，第二555芯片U2的腳8、第二光耦開關U5的輸出端腳3、第二運算放大器U6A的電源端腳3、第七電阻R7的另一端和第九電阻R9的另一端連接電源VCC5；可控硅觸發(fā)電路1-4是由第二十一電阻R21、第二十電阻R20、第二十六電阻R26、第三電容C3、第三NPN三極管Q3組成；第二光耦開關U5的腳3與電源VCC6之間串聯(lián)第二十一電阻R21，電源VCC6與可控硅Q6的控制極之間串聯(lián)第二十電阻R20，第二光耦開關U5的輸出端腳4與接地端GND-D之間串聯(lián)第二十六電阻R26，第三電容C3并聯(lián)在的二十六電阻R26的兩端，第三NPN三極管Q3的基極連接第二光耦開關U5的輸出端腳4上，第三NPN三極管Q3的發(fā)射極接地，第三NPN三極管Q3的集電極連接可控硅Q6的陰極端。
工作原理在通過脈沖放電電路1產(chǎn)生脈沖電流，當線圈2通入脈沖電流時，置于線圈2下方的焊件6感應出與線圈2電流方向相反的感應電流，從而產(chǎn)生感應磁場，感應磁場與線圈2的磁場作用，使得線圈2對焊件6產(chǎn)生一個瞬間向下的脈沖電磁力，焊件6的脆性溫度區(qū)間5兩側金屬由于受到脈沖電磁力的作用產(chǎn)生延展，因此脆性溫度區(qū)間5內(nèi)的金屬受到壓縮應變，從而防止了焊接熱裂紋的產(chǎn)生。線圈2通入脈沖電流，熔池4后方的處于高溫的焊件6受到向下的脈沖電磁力，焊縫3發(fā)生塑性延展，使得焊接殘余應力及殘余變形得到降低。
具體實施方式
二結合圖1、圖2說明本實施方式，本實施方式與實施方式一的不同點在于線圈2中心到焊槍7中心距離L1為25～45mm，其它組成和結構與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖1、圖2說明本實施方式，本實施方式與實施方式二的不同點在于線圈2中心到焊槍7中心距離L1為26mm，其它組成和結構與具體實施方式
二相同。
具體實施方式
四結合圖1、圖2說明本實施方式，本實施方式與實施方式二的不同點在于線圈2中心到焊槍7中心距離L1為35mm，其它組成和結構與具體實施方式
二相同。
具體實施方式
五結合圖1、圖2說明本實施方式，本實施方式與實施方式二的不同點在于線圈2中心到焊槍7中心距離L1為44mm，其它組成和結構與具體實施方式
二相同。
具體實施方式
六結合圖5、圖6說明本實施方式，本實施方式與實施方式一不同點在于它增加了第一線圈2-1、第二線圈2-2和第一脈沖放電電路1-10；第一脈沖放電電路1-10的兩個輸出端分別連接第一線圈2-1的一端和第二線圈2-2的一端，第一線圈2-1的另一端連接到第二線圈2-2的另一端，第一線圈2-1和第二線圈2-2分別對稱放置于焊縫3兩側上方，第一線圈2-1和第二線圈2-2的中心分別距焊縫3中心線距離L3為20～30mm，第一線圈2-1和第二線圈2-2的中心距焊槍7中心的垂直的距離是L4為25～35mm，線圈2的中心距焊槍7的中心距離L5為45～60mm，其它組成和結構與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七結合圖5、圖6說明本實施方式，本實施方式與實施方式六不同點在于第一線圈2-1和第二線圈2-2的中心分別距焊縫3中心線距離L3為20mm，第一線圈2-1和第二線圈2-2的中心距焊槍7中心的垂直的距離是L4為25mm，線圈2的中心距焊槍7的中心距離L5為44mm，其它組成和結構與具體實施方式
六相同。
具體實施方式
八結合圖5、圖6說明本實施方式，本實施方式與實施方式六不同點在于第一線圈2-1和第二線圈2-2的中心分別距焊縫3中心線距離L3為25mm，第一線圈2-1和第二線圈2-2的中心距焊槍7中心的垂直的距離是L4為30mm，線圈2的中心距焊槍7的中心距離L5為50mm，其它組成和結構與具體實施方式
六相同。
具體實施方式
九結合圖5、圖6說明本實施方式，本實施方式與實施方式六不同點在于第一線圈2-1和第二線圈2-2的中心分別距焊縫3中心線距離L3為30mm，第一線圈2-1和第二線圈2-2的中心距焊槍7中心的垂直的距離是L4為35mm，線圈2的中心距焊槍7的中心距離L5為59mm，其它組成和結構與具體實施方式
六相同。
權利要求
1.隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于它包含脈沖放電電路(1)、線圈(2)，脈沖放電電路(1)的兩個輸出端分別連接線圈(2)的兩個輸入端，線圈(2)設置在焊縫(3)的正上方位置上，線圈(2)的下表面距離焊縫(3)的上表面之間的距離(L2)為2～5mm，線圈(2)的中心到焊槍(7)的中心距離(L1)為25～60mm。
2.根據(jù)權利要求1所述的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于脈沖放電電路(1)由主電路(1-1)、觸發(fā)電路(1-2)、時基電路(1-3)、可控硅觸發(fā)電路(1-4)、滯回電壓比較器電路(1-5)、第一邏輯電路(1-6)、第二邏輯電路(1-7)、第一開關電路(1-8)和第二開關電路(1-9)組成；主電路(1-1)的電壓信號輸出端連接滯回電壓比較器電路(1-5)的輸入端，滯回電壓比較器電路(1-5)的輸出端連接第一邏輯電路(1-6)的一個輸入端和第二邏輯電路(1-7)的一個輸入端，時基電路(1-3)的輸出端連接第一邏輯電路(1-6)的另一個輸入端和第二邏輯電路(1-7)的另一個輸入端，第一邏輯電路(1-6)的輸出端連接第一開關電路(1-8)的輸入端，第二邏輯電路(1-7)的輸出端連接第二開關電路(1-9)的輸入端，第一開關電路(1-8)的兩個輸出端分別連接IGBT觸發(fā)電路(1-2)的兩個輸入端，第二開關電路(1-9)的兩個輸出端分別連接可控硅觸發(fā)電路(1-4)的兩個輸入端，IGBT觸發(fā)電路(1-2)的三個輸出端分別連接主電路(1-1)的三個輸入端，可控硅觸發(fā)電路(1-4)的兩個輸出端分別連接主電路(1-1)另外兩個輸入端。
3.根據(jù)權利要求2所述的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于主電路(1-1)由扼流圈(L)、第六電容(C6)、第三十一電阻(R31)、IGBT模塊(Q5)、第七電容(C7)、第三十二電阻(R32)和第三十四電阻(R34)、可控硅(Q6)、第三十三電阻(R33)、第五電容(C5)、第六二極管(D6)組成；扼流圈(L)的一端連接電源VCC的輸出端，扼流圈(L)的另一端連接第三十一電阻(R31)的一端和第六電容(C6)的一端，第三十一電阻(R31)的另一端連接IGBT模塊(Q5)的源極，IGBT模塊(Q5)的漏極連接第七電容(C7)的一端、第三十二電阻(R32)的一端和可控硅(Q6)的陽極，第三十二電阻(R32)的另一端連接第三十四電阻(R34)的一端和輸出電壓信號端，第三十三電阻(R33)的一端連接可控硅(Q6)的陽極，第三十三電阻(R33)的另一端與第五電容(C5)的一端連接，可控硅(Q6)的陰極連接第六二極管(D6)的陰極端、第五電容(C5)的另一端和輸出脈沖電流的一端，第六電容(C6)的另一端、第七電容(C7)的另一端、第三十四電阻(R34)的另一端、第六二極管(D6)的陽極端和輸出脈沖電流端的另一端接地GND-A。
4.根據(jù)權利要求2所述的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于滯回電壓比較器電路(1-5)由第一電阻(R1)、第一運算放大器(U1A)、第三電阻(R3)、第一可變電阻器(R27)、第二電阻(R2)、第七穩(wěn)壓管(D7)、第十電阻(R10)組成；主電路(1-1)電壓信號輸出端連接滯回電壓比較器電路(1-5)的第一電阻(R1)的一端，第一電阻(R1)的另一端連接第一運算放大器(U1A)的反向輸入端腳2，第一運算放大器(U1A)的同相輸入端腳3連接第三電阻(R3)的一端，第三電阻(R3)的另一端連接第一可變電阻器(R27)的可變端，第一可變電阻器(R27)的兩個固定端分別連接電源VCC1和接地(GND-A)，第一運算放大器(U1A)的電源端接電源VCC2，第一運算放大器(U1A)的端腳4接地GND-B，第一運算放大器(U1A)的輸出端腳1連接第二電阻(R2)的一端，第二電阻(R2)的另一端連接第七穩(wěn)壓管(D7)的陰極、第十電阻(R10)的一端、第一邏輯電路(1-6)的輸入端和第二邏輯電路(1-7)的輸入端，第十電阻(R10)的另一端連接第一運算放大器(U1A)的同相輸入端腳3，第七穩(wěn)壓管(D7)的陽極接地GND-B。
5.根據(jù)權利要求2所述的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于時基電路(1-3)由第三555芯片(U3)、第二十三電阻(R23)、第二十四電阻(R24)、第二十五電阻(R25)、第二可變阻器(R29)、第三可變阻器(R30)、第八穩(wěn)壓管(D8)、第四電容(C4)、第四二極管(D4)和第五二極管(D5)組成；第三555芯片(U3)的復位輸入端腳4和電源端腳8連接電源VCC3，第三555芯片(U3)的腳6和腳2、第四電容(C4)的一端連接第三可變阻器(R30)的一個固定端，第三可變阻器(R30)的另一個固定端和可變端連接第二可變阻器(R29)的可變端，第二可變阻器(R29)的兩個固定端分別連接第四二極管(D4)的陽極端和第五二極管(D5)的陰極端，第四二極管(D4)的陰極端連接第二十五電阻(R25)的一端，第二十五電阻(R25)的另一端、第五二極管(D5)的陽極端和第二十三電阻(R23)的一端連接第三555芯片(U3)的腳7，第二十三電阻(R23)的另一端連接電源VCC3，第三555芯片(U3)的輸出腳3連接第二十四電阻(R24)的一端，第二十四電阻(R24)的另一端連接第八穩(wěn)壓管(D8)的陰極端、第一邏輯電路(1-6)的輸入端和第二邏輯電路(1-7)的輸入端，第三555芯片(U3)的接地端腳1、第四電容(C4)的另一端和第八穩(wěn)壓管(D8)的陽極端接地GND-B。
6.根據(jù)權利要求2所述的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于第一邏輯電路(1-6)由第一與非門(U7A)、第一非門(U8A)組成；滯回電壓比較器電路(1-5)的輸出端連接第一與非門(U7A)的輸入端腳1，時基電路(1-3)的輸出端連接第一與非門(U7A)的輸入端腳2，第一與非門(U7A)的輸出端腳3連接第一非門(U8A)的輸入端腳1上，第一非門(U8A)的輸出端腳2連接第一開關電路(1-8)的輸入端；第二邏輯電路(1-7)由第二與非門(U7B)、第二非門(U8B)、第三非門(U8C)組成；滯回電壓比較器電路(1-5)的輸出端連接第二非門(U8B)的輸入端腳3，時基電路(1-3)的輸出端連接第三非門(U8C)的輸入端腳5，第二非門(U8B)的輸出端腳4與第三非門(U8C)的輸出端腳6分別連接第二與非門(U7B)的輸入端腳4和輸入端腳5上，第二與非門(U7B)的輸出端腳6連接第二開關電路(1-9)的輸入端；第一開關電路(1-8)由第一光耦開關(U4)、第六電阻(R6)、第一發(fā)光二極管(DS1)組成；第一邏輯電路1-6輸出端連接第一光耦開關(U4)的輸入端腳2，第一光耦開關(U4)的輸入端腳1與第一發(fā)光二極管(DS1)的陰極之間串聯(lián)第六電阻(R6)，第一發(fā)光二極管(DS1)的陽極連接在電源VCC4上，第一光耦開關(U4)的輸出端腳3和腳4分別連接IGBT觸發(fā)電路(1-2)的二個輸入端上；第二開關電路(1-9)由第二光耦開關(U5)、第二十二電阻(R22)、第二發(fā)光二極管(DS2)組成；第二邏輯電路(1-7)輸出端連接第二光耦開關(U5)的輸入端腳2，第二光耦開關(U5)的輸入端腳1與第二發(fā)光二極管(DS2)的陰極之間串聯(lián)第二十二電阻(R22)，第二發(fā)光二極管(DS2)的陽極連接電源VCC4上，第二光耦開關(U5)的輸出端腳3和腳4分別連接可控硅觸發(fā)電路(1-4)的二個輸入端上。
7.根據(jù)權利要求2所述的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于它的IGBT觸發(fā)電路(1-2)由第二555芯片(U2)、第十一電阻(R11)、第二二極管(D2)、第十二電阻(R12)、第一電容(C1)、第四電阻(R4)、第十八電阻(R18)、第五電阻(R5)、第二電容(C2)、第十三電阻(R13)、第四可變電阻器(R28)、第十七電阻(R17)、第十五電阻(R15)、第一二極管(D1)、第十六電阻(R16)、第十九電阻(R19)、第十穩(wěn)壓管(D10)、第一NPN三極管(Q1)、第二NPN三極管(Q2)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第三二極管(D3)、PNP三極管(Q4)、第七電阻(R7)、第十一穩(wěn)壓管(D11)、第九穩(wěn)壓管(D9)、第十四電阻(R14)、第二運算放大器(U6A)組成；第二555芯片(U2)的腳2與第二555芯片(U2)的腳6和第十一電阻(R11)的一端連接，第十一電阻(R11)的另一端連接第一光耦開關(U4)的輸出端腳4的，第一光耦開關(U4)的輸出端腳4與接地GND-C之間串聯(lián)第十八電阻(R18)，第二555芯片(U2)的腳4連接第二二極管(D2)的陽極上，第二二極管(D2)的陰極連接電源VCC5，第二555芯片(U2)的腳3與主電路(1-1)的IGBT模塊(Q5)柵極端之間串聯(lián)第十二電阻(R12)，第二555芯片(U2)的腳3與第二555芯片(U2)的腳7連接，第二555芯片(U2)的腳5與接地GND-C之間串聯(lián)第一電容(C 1)，第二555芯片(U2)的腳7與電源VCC5之間串聯(lián)第四電阻(R4)，第十三電阻(R13)的一端連接電源VCC5，第十三電阻(R13)的另一端連接第四可變電阻器(R28)的一個固定端和第十五電阻(R15)的一端，第四可變電阻器(R28)的另一個固定端接地GND-C，第四可變電阻器(R28)的可變端連接第十七電阻(R17)的一端，第十七電阻(R17)的另一端連接第二運算放大器(U6A)的反向輸入端腳4，第二運算放大器(U6A)的同相輸入端腳5連接第十五電阻(R15)的另一端和第一二極管(D1)的陽極端，第一二極管(D1)的陰極端連接主電路(1-1)的IGBT模塊(Q5)源極端，第二運算放大器(U6A)的輸出端腳2與第二運算放大器(U6A)的電源端腳3之間串聯(lián)第十六電阻(R16)，第二運算放大器(U6A)的輸出端腳2連接第十九電阻(R19)的一端，第十九電阻(R19)的另一端與第十穩(wěn)壓管(D10)的陰極連接，第十穩(wěn)壓管(D10)的陽極連接第二NPN三極管(Q2)的基極和第一NPN三極管(Q1)的基極，第二NPN三極管(Q2)的集電極連接第五電阻(R5)的一端、第二電容(C2)的一端和第八電阻(R8)的一端，第八電阻(R8)的另一端和第五電阻(R5)的另一端連接電源VCC5，第二電容(C2)的另一端接地GND-C，第一NPN三極管(Q1)的集電極連接第九電阻(R9)的一端和第三二極管(D3)的陰極端，第九電阻(R9)的另一端連接電源VCC5，第三二極管(D3)的陽極端連接PNP三極管(Q4)的基極上，PNP三極管(Q4)的集電極連接第十一穩(wěn)壓管(D11)的陰極、第七電阻(R7)的一端、第十四電阻(R14)的一端和主電路(1-1)的IGBT模塊(Q5)漏極端，第十四電阻(R14)的另一端連接第九穩(wěn)壓管(D9)陰極端，PNP三極管(Q4)的發(fā)射極連接第九穩(wěn)壓管(D9)的陽極上，第九穩(wěn)壓管(D9)的陰極連接主電路(1-1)的IGBT模塊(Q5)柵極端，第二555芯片(U2)的接地端腳1、第二運算放大器(U6A)的接地端腳1、第十一穩(wěn)壓管(D11)的陽極、第一NPN三極管(Q1)的發(fā)射極和第一NPN三極管(Q1)的發(fā)射極接地GND-C，第二555芯片(U2)的腳8、第二光耦開關(U5)的輸出端腳3、第二運算放大器(U6A)的電源端腳3、第七電阻(R7)的另一端和第九電阻(R9)的另一端連接電源VCC5。
8.根據(jù)權利要求2所述的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于它的可控硅觸發(fā)電路(1-4)是由第二十一電阻(R21)、第二十電阻(R20)、第二十六電阻(R26)、第三電容(C3)、第三NPN三極管(Q3)組成；第二光耦開關(U5)的腳3與電源VCC6之間串聯(lián)第二十一電阻(R21)，電源VCC6與可控硅(Q6)的控制極之間串聯(lián)第二十電阻(R20)，第二光耦開關(U5)的輸出端腳4與接地端GND-D之間串聯(lián)第二十六電阻(R26)，第三電容(C3)并聯(lián)在的二十六電阻(R26)的兩端，第三NPN三極管(Q3)的基極連接第二光耦開關(U5)的輸出端腳4上，第三NPN三極管(Q3)的發(fā)射極接地，第三NPN三極管(Q3)的集電極連接可控硅(Q6)的陰極端。
9.根據(jù)權利要求1所述的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于線圈(2)中心到焊槍(7)中心距離(L1)為25～45mm。
10.根據(jù)權利要求1所述的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，其特征在于它增加了第一線圈(2-1)、第二線圈(2-2)和第一脈沖放電電路(1-10)；第一脈沖放電電路(1-10)的兩個輸出端分別連接第一線圈(2-1)的一端和第二線圈(2-2)的一端，第一線圈(2-1)的另一端連接到第二線圈(2-2)的另一端，第一線圈(2-1)和第二線圈(2-2)分別對稱放置于焊縫(3)兩側上方，第一線圈(2-1)和第二線圈(2-2)的中心分別距焊縫(3)中心線距離(L3)為20～30mm，第一線圈(2-1)和第二線圈(2-2)的中心距焊槍(7)中心的垂直的距離是(L4)為25～35mm，線圈(2)的中心距焊槍(7)的中心距離(L5)為45～60mm。
全文摘要
隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置，它涉及一種控制焊接熱裂紋和變形的技術領域。為了解決已有裝置生產(chǎn)效率低，操作復雜，設備龐大，容易與焊槍干涉，沖擊力大小難定量化，不適合中厚及硬度較大材料的焊接，而提供的隨焊電磁沖擊控制焊接熱裂紋和變形的裝置。它包含脈沖放電電路(1)、線圈(2)，脈沖放電電路(1)的兩個輸出端分別連接線圈(2)的兩個輸入端，線圈(2)設置在焊縫(3)的正上方位置上，線圈(2)的下表面距離焊縫(3)的上表面之間的距離(L2)為2～5mm，線圈(2)的中心到焊槍(7)的中心距離(L1)為25～60mm。本發(fā)明操作簡單；能量大小易于精確控制；占用空間??；成本低；電磁力為體積力并具有沖擊特性；施力線圈無需與被焊工件接觸。
文檔編號B23K9/32GK1943969SQ20061015095
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月27日 優(yōu)先權日2006年10月27日
發(fā)明者方洪淵, 徐文利, 楊建國, 劉雪松, 許威 申請人:哈爾濱工業(yè)大學