技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于金屬焊接領(lǐng)域,特別涉及一種雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置。
背景技術(shù):
:
金屬板材、管材已廣泛應(yīng)用于人類生活和工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)方面。以薄壁金屬帶材特別是以銅帶為原材料制備連續(xù)銅管的生產(chǎn)工藝中要求高品質(zhì)的焊接,也就是說,要求焊接穩(wěn)定性好,焊接致密,焊縫表面質(zhì)量及力學(xué)性能好。
鎢極氬弧焊(tig焊)是一種高質(zhì)量但效率較低的一種焊接方式,其特點(diǎn)是穩(wěn)定的焊接過程和優(yōu)秀的焊接質(zhì)量,適用于精密焊接及高質(zhì)量焊接,可以獲得高純凈度超低氫的優(yōu)質(zhì)焊縫。但鎢極tig焊的熱輸入量小,焊接速度慢。電弧在電極和工件之間燃燒,在焊接電弧周圍流過不與金屬起化學(xué)反應(yīng)的氬氣形成保護(hù)氣罩,使電極端頭、電弧和熔池以及處于高溫下的金屬不與空氣接觸。焊接電弧是大電流、低電壓的持續(xù)放電現(xiàn)象,通過放電將電能轉(zhuǎn)換為熔化工件所需要的熱能。tig焊的這些特性是其他焊接方法所不及的,但對(duì)于薄壁金屬管特別是紫銅管焊接,受tig焊自身熔敷率低,熔深淺等缺點(diǎn)限制,焊接速度低下。單純通過提高焊接電流以提升焊接速度則很難獲得高質(zhì)量的焊縫,會(huì)出現(xiàn)未焊透、咬邊、駝峰等焊接缺陷。
雙鎢極電弧耦合氬弧焊(dual-tig焊)具有其獨(dú)特的單槍雙鎢極結(jié)構(gòu),其電弧是由兩個(gè)電弧耦合而成,而非兩個(gè)tig電弧的簡(jiǎn)單疊加,是一種新開發(fā)的焊接熱源。耦合電弧形貌脫離了軸對(duì)稱分布,調(diào)整兩個(gè)鎢極電流可以使耦合電弧發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在小鎢極間距下,耦合電弧熱源為近橢圓形態(tài)分布。使用雙鎢極并行模式高速焊接時(shí),熔池液面穩(wěn)定,咬邊和駝峰缺陷減少甚至消失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
:
本發(fā)明是針對(duì)單一tig焊機(jī)高速焊接金屬管材時(shí)電流受限制,特別是針對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬制管,提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便的焊接裝置,可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高精度下的連續(xù)金屬管材制備。
本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置(1),其特征在于該裝置是由絕緣外罩(10),絕緣封蓋(11),陶瓷口(12),緊固螺絲(13),氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)1,氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)2,循環(huán)水冷機(jī)構(gòu)1,循環(huán)水冷機(jī)構(gòu)2,鎢極1(40),鎢極2(41),焊槍主體(50),焊槍嘴(51)及絕緣片(60)構(gòu)成。
本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置的氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)1是由進(jìn)氣口1(20),進(jìn)氣管1(22)及外部tig焊機(jī)1的保護(hù)氣體構(gòu)成;保護(hù)氣體機(jī)構(gòu)2是由進(jìn)氣口2(21),進(jìn)氣管1(23)以及外部tig焊機(jī)2的保護(hù)氣體構(gòu)成;循環(huán)水冷機(jī)構(gòu)1是由進(jìn)水口1(30),出水口1(32),進(jìn)水管1(34),出水管1(38),儲(chǔ)水箱1(36)以及外部tig焊機(jī)1的水冷機(jī)構(gòu)構(gòu)成;循環(huán)水冷機(jī)構(gòu)2是由進(jìn)水口2(31),出水口2(33),進(jìn)水管2(35),出水管2(39),儲(chǔ)水箱2(37)以及外部tig焊機(jī)2的水冷機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍在具體應(yīng)用時(shí),可以將雙鎢極設(shè)置為平行或垂直于焊縫方向,即串行或并行兩種應(yīng)用模式。本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍在具體應(yīng)用中,還可以通過改變鎢極形狀、傾角、高度、間距,調(diào)控偏電流,選擇雙鎢極并行或串行模式,配置出不同的耦合電弧形貌。
本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍所形成耦合電弧的熱源分布為橢圓形狀,電流分布為指數(shù)型衰減相對(duì)緩慢,電弧壓力減小。
本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍與單鎢極tig焊槍相比,當(dāng)焊接導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬成型管時(shí),單鎢極tig焊槍受焊接速度和焊接電流限制而無法形成足夠深的熔池致使電弧不能熔透焊縫背面,若靠提升焊接電流解決這些問題則受設(shè)備限制,不僅會(huì)發(fā)生燒損鎢極,造成焊縫夾鎢,而且會(huì)在焊縫表面造成大量的焊縫凹坑、咬邊和焊瘤等缺陷,且焊縫表面不規(guī)則,成形較差,嚴(yán)重影響了焊接質(zhì)量。本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置可以實(shí)現(xiàn)提升焊接速度,降低焊接電流,避免形成凹坑、咬邊和焊瘤等缺陷,實(shí)現(xiàn)良好的焊縫成形,提高焊接穩(wěn)定性和熔透性,提升焊接效率。
附圖說明:
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1是本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置的循環(huán)冷水機(jī)構(gòu)1在一定觀察角度下的右側(cè)面剖視圖。
圖2是本發(fā)明雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置的正面剖視圖。
圖3是本發(fā)明雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置的保護(hù)氣體機(jī)構(gòu)在一定觀察角度下的左側(cè)面剖視圖。
圖4是本發(fā)明雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置的正面圖。
圖5是本發(fā)明雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置的俯視圖。
具體實(shí)施方法:
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說明。在此應(yīng)理解為這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體試驗(yàn)或生產(chǎn)的工況條件做進(jìn)一步調(diào)整,未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)條件。
實(shí)施例:本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置(1)的一個(gè)具體實(shí)施例為:該裝置是由絕緣外罩(10),絕緣封蓋(11),陶瓷口(12),緊固螺絲(13),氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)1,氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)2,循環(huán)水冷機(jī)構(gòu)1,循環(huán)水冷機(jī)構(gòu)2,鎢極1(40),鎢極2(41),焊槍主體(50),焊槍嘴(51)及絕緣片(60)構(gòu)成。其中,氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)1是由進(jìn)氣口1(20),進(jìn)氣管1(22)及外部tig焊機(jī)1的保護(hù)氣體構(gòu)成;保護(hù)氣體機(jī)構(gòu)2是由進(jìn)氣口2(21),進(jìn)氣管1(23)以及外部tig焊機(jī)2的保護(hù)氣體構(gòu)成;水冷機(jī)構(gòu)1是由進(jìn)水口1(30),出水口1(32),進(jìn)水管1(34),出水管1(38),儲(chǔ)水箱1(36)以及外部tig焊機(jī)1的水冷機(jī)構(gòu)構(gòu)成;水冷機(jī)構(gòu)2是由進(jìn)水口2(31),出水口2(33),進(jìn)水管2(35),出水管2(39),儲(chǔ)水箱2(37)以及外部tig焊機(jī)2的水冷機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置(1)的一個(gè)具體實(shí)施例為鎢極1(40),氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)1,水冷機(jī)構(gòu)1及外部tig焊機(jī)1構(gòu)成輔助焊接機(jī)構(gòu)1,鎢極2(41),氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)2,水冷機(jī)構(gòu)2及外部tig焊機(jī)2構(gòu)成輔助焊接機(jī)構(gòu)2。
絕緣封蓋(11)與焊槍主體(50)通過粗紋螺絲絲扣緊固密封,絕緣外罩通過緊固螺絲與絕緣封蓋緊固密封,保證了焊槍的使用安全性。兩根焊針間通過云母片等絕緣材料隔離。
雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置的外殼是由絕緣封蓋(11),絕緣外罩(10)和陶瓷口(12)組成,滿足絕緣安全性的要求。
本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍在具體應(yīng)用時(shí),可以將雙鎢極設(shè)置為平行或垂直于焊縫方向,即串行或并行兩種應(yīng)用模式。此外,還可以通過改變鎢極形狀、傾角、間距,調(diào)控偏電流,選擇雙鎢極并行或串行模式,配置出不同的耦合電弧形貌。當(dāng)施加對(duì)稱電流時(shí),耦合電弧呈對(duì)稱分布,加大鎢極間距會(huì)出現(xiàn)電弧橫截面積的改變梯度變小,而當(dāng)施加非對(duì)稱的偏電流時(shí),電弧會(huì)由加大電流的一側(cè)偏向小電流的一側(cè),這表明雙鎢極耦合電弧是不同于兩個(gè)單鎢極電弧的簡(jiǎn)單疊加,有著電弧壓力低于單鎢極弧壓的特點(diǎn),其非對(duì)稱橢圓形耦合電弧電流密度和熱源分布,有利于集中焊接能量和減小焊縫熔寬。
本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置與單鎢極tig焊槍相比,在小鎢極間距下,雙鎢極tig焊槍所形成耦合電弧的熱源分布為橢圓形狀,電流分布為指數(shù)型衰減相對(duì)緩慢,電弧壓力減小。因而,本發(fā)明的雙鎢極電弧耦合tig焊槍裝置可以實(shí)現(xiàn)提升焊接速度,降低焊接電流,避免形成凹坑、咬邊和焊瘤等缺陷,實(shí)現(xiàn)良好的焊縫成形,提高焊接穩(wěn)定性和熔透性,提升焊接效率。
上述實(shí)例僅為了說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟知此技術(shù)原理的人士能夠充分了解本發(fā)明內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所述以及本發(fā)明所述的權(quán)利要求可用于許多其他用途,因此,本發(fā)明不局限于所述的領(lǐng)域和用途將適用于其他的領(lǐng)域和用途。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換、裝飾或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。