本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域的一種新型復(fù)合電弧裝置及焊接工藝技術(shù)，具體涉及將TIG焊與雙MIG集成一體的工藝方法。

背景技術(shù)：

焊接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)金屬件間連接的一種高效連接工藝技術(shù)，目前應(yīng)用于生產(chǎn)中的焊接方法很多，有非熔化極和熔化極之分。在焊接過程中，非熔化極如TIG具有電弧穩(wěn)定，電弧加熱集中的特點(diǎn)，但是存在著效率低的缺點(diǎn)。而熔化極電弧焊在保護(hù)氣體和電弧長度以及熔化電極材料不同的情況下，出現(xiàn)特征顯著不同的熔滴過渡形式，并由此產(chǎn)生不同的焊縫成形及性能。隨著機(jī)器人的快速發(fā)展和大量應(yīng)用，熔化極弧焊在機(jī)器人焊接上應(yīng)用越來越多，而非熔化極弧焊應(yīng)用則相對較少，原因是非熔化極弧焊在焊接過程中需要有專門的焊絲送進(jìn)機(jī)構(gòu)，這勢必會使機(jī)器人操作靈活性降低，且使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的負(fù)荷加大影響其運(yùn)行精度。為克服這一問題，法國液空焊接集團(tuán)SAF開發(fā)一種新型TIG焊槍TopeTIG，其特征是將TIG焊的送絲位置進(jìn)行了改變，形成如圖1所示。這種模式雖然解決了一定的問題，但是焊接效率還有待提高的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，基于TopeTIG焊槍的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為進(jìn)一步提高鎢極氬弧焊的焊接效率，提出一種將TIG電弧與MIG電弧結(jié)合在一起形成復(fù)合電弧裝置。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種復(fù)合電弧焊接的焊接方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

復(fù)合電弧裝置，包括TIG焊槍主體、鎢電極及噴嘴，鎢電極的兩側(cè)對稱設(shè)置焊絲導(dǎo)電嘴，焊絲穿過焊絲導(dǎo)電嘴，焊絲導(dǎo)電嘴的中心線與鎢電極中心線相交于一點(diǎn)，且焊絲中心線與鎢電極尖端輪廓線相平行。

本發(fā)明的焊接方法包括如下步驟：

在焊接件準(zhǔn)備就緒及對準(zhǔn)鎢電極起弧位置，準(zhǔn)備引燃電弧，在引弧前，需要通過保護(hù)氣路提前給焊接區(qū)域通入保護(hù)氣體，在排除焊接區(qū)域的空氣后在鎢電極與工件之間施加高頻高壓引燃電弧，當(dāng)電弧燃燒形成熔池后，開始送進(jìn)雙焊絲并轉(zhuǎn)入焊接電流，在雙焊絲進(jìn)入主電弧區(qū)域后，雙焊絲將被主電弧加熱熔化，同時在焊絲端部與工件間產(chǎn)生副電弧，在焊接過程中，因主副電弧電流為同一方向電流產(chǎn)生電磁收縮效應(yīng)而使電弧聚集為一個整體電弧，該整體電弧同時加熱母材金屬和送進(jìn)的焊絲熔化形成焊接熔池金屬；在焊接停止時，按下焊槍開關(guān)后，焊絲停止送進(jìn)，焊接電流繼續(xù)保持初設(shè)定值，這時焊絲在電弧的加熱下繼續(xù)熔化使焊絲電弧變長，電流減小直至最終熄滅，而鎢電極的主電弧則繼續(xù)燃燒；當(dāng)松開焊槍開關(guān)后，鎢電極主弧電流衰減使熔池緩慢冷卻至最終熄滅。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果如下：

加速了焊絲的熔化，提高了焊接效率，同時減小了復(fù)合電弧的槍體結(jié)構(gòu)，增加了靈活性，因此很適合于機(jī)器人焊接。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中Tope TIG焊槍結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明復(fù)合電弧槍結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-電極夾；2-鎢電極；3-保護(hù)氣體噴嘴；4-焊絲導(dǎo)電嘴；5-焊絲；6-電??；7-電弧槍主體；8-母材；9-保護(hù)氣體；10-傳統(tǒng)送絲位置。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

如圖2所示，復(fù)合電弧裝置，包括TIG焊槍主體7、鎢電極2及噴嘴3，鎢電極2的兩側(cè)對稱設(shè)置焊絲導(dǎo)電嘴4，焊絲5穿過焊絲導(dǎo)電嘴4，焊絲導(dǎo)電嘴4的中心線與電極2中心線相交于一點(diǎn)，且焊絲中心線與鎢電極尖端輪廓線相平行，從而保證兩焊絲5電弧與主電弧形成一個整體加熱電弧6。

所述的焊槍主體設(shè)有保護(hù)氣體氬氣管路及槍體的水冷結(jié)構(gòu)，以保證焊接過程的良好保護(hù)和槍體自身的冷卻。為實(shí)現(xiàn)不同直徑的焊絲輸送，需要相應(yīng)地能進(jìn)行焊絲導(dǎo)電嘴4的更換。在焊接時，主電弧是高熔點(diǎn)的純鎢材料或鎢合金（鈰物或釷鎢等）產(chǎn)生的電弧。在兩對稱側(cè)的導(dǎo)電嘴中則送進(jìn)填充焊絲，焊絲與工件間產(chǎn)生副電弧。本發(fā)明還可以采用普通TIG與兩個MIG焊槍組合實(shí)施，組合實(shí)施時，需要TIG和MIG焊槍噴嘴采用較大長徑比的噴嘴。

由于復(fù)合電弧焊的基礎(chǔ)是TIG焊，因此本發(fā)明所用電源采用滿足TIG焊接特性的弧焊電源，并且需要焊接電源的控制具有4T操作功能，即具有引弧、焊接電流、收弧和停止四個環(huán)節(jié)及相應(yīng)調(diào)節(jié)。

2）焊接工藝實(shí)施過程：

（1）接好焊接電源連線，焊槍接負(fù)極，焊件接正極，形成直流正接法。

（2）接通循環(huán)冷卻水，保證水流正常。

（3）連接好保護(hù)氣體管路，保證氣路密封性良好。

（4）并根據(jù)焊絲直徑選擇導(dǎo)電嘴并正確安裝。

（5）調(diào)整焊絲機(jī)構(gòu)使雙焊絲端部接近鎢極端部。

（6）焊件準(zhǔn)備與組裝，調(diào)整鎢極位置和雙絲的走向及高度，使鎢極端部距離工件表面2～3mm，雙絲可以根據(jù)焊縫的寬度和高度要求確定橫排或縱排。

（7）引燃鎢極電弧后，提升電弧高度到4～6mm左右，然后啟動送絲電機(jī)送進(jìn)焊絲，同時焊接電源轉(zhuǎn)入設(shè)定的焊接規(guī)范參數(shù)。

（8）焊接結(jié)束時，停止焊絲的送進(jìn)，焊接電流繼續(xù)保持初設(shè)定值，焊絲在電弧的加熱下弧長變長，電流減小并最終熄滅。在繼續(xù)維持一定時間的主弧燃燒后停止焊機(jī)輸出電流，主電弧熄滅。

復(fù)合電弧焊接工藝過程是在焊接件準(zhǔn)備就緒及對準(zhǔn)鎢極起弧位置，準(zhǔn)備引燃電弧。在引弧前，需要通過保護(hù)氣路提前給焊接區(qū)域通入保護(hù)氣體，在排除焊接區(qū)域的空氣后在鎢極與工件之間施加高頻高壓引燃電弧，當(dāng)電弧燃燒一定時間并形成熔池后，開始送進(jìn)雙焊絲并轉(zhuǎn)入焊接電流設(shè)定值。在雙焊絲進(jìn)入主電弧區(qū)域后，雙焊絲將被主電弧加熱熔化，同時在焊絲端部與工件間產(chǎn)生副電弧。在焊接過程中，因主副電弧電流為同一方向電流產(chǎn)生電磁收縮效應(yīng)而使電弧聚集為一個整體電弧，該整體電弧同時加熱母材金屬和送進(jìn)的焊絲熔化形成焊接熔池金屬。在焊接停止時，按下焊槍開關(guān)后，焊絲停止送進(jìn)，焊接電流繼續(xù)保持初設(shè)定值，這時焊絲在電弧的加熱下繼續(xù)熔化使焊絲電弧變長，電流減小直至最終熄滅，而鎢電極的主電弧則繼續(xù)燃燒；當(dāng)松開焊槍開關(guān)后，鎢電極主弧電流衰減使熔池緩慢冷卻至最終熄滅。

在電弧燃燒時，鎢極與焊絲處于同一電位，在焊絲沒有進(jìn)入鎢極電弧區(qū)域時，僅有鎢極產(chǎn)生的主電弧。一旦焊絲被送進(jìn)鎢極主電弧加熱區(qū)域后，焊絲在主電弧加熱后熔化，同時會在焊絲端頭與工件之間由于存在大量導(dǎo)電粒子而產(chǎn)生副電弧，這樣鎢極和兩個焊絲產(chǎn)生一主兩輔的電弧復(fù)合，由于主副電弧電流為同一方向電流產(chǎn)生電磁收縮效應(yīng)而使主副電弧聚集為一個整體電弧，鎢極和焊絲間的電弧是并聯(lián)關(guān)系，三個電弧間的電流分配是根據(jù)焊絲的熔化情況所決定的電弧長度變化進(jìn)行自身協(xié)調(diào)，三個電弧產(chǎn)生的熱量則是疊加在一起共同影響焊絲的熔化和熔池的形成。

基于這種復(fù)合電弧的形成電極為熔化極+鎢極+熔化極三種形式，故此稱之為MTM電弧。