氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置，它包括電磁氣閥（1）、控制器（2）和焊槍本體（3），電磁氣閥（1）上設(shè)置有第一進(jìn)氣口（4）、第二進(jìn)氣口（5）和出氣口（6），控制器（2）與電磁氣閥（1）的信號(hào)端相連，鎢電極（7）與焊槍本體（3）之間設(shè)置有保護(hù)氣體腔體（8），出氣口（6）與保護(hù)氣體腔體（8）之間通過(guò)保護(hù)氣體輸送管（9）連通，控制器（2）與焊槍本體（3）相連。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：由控制器設(shè)定頻率或根據(jù)脈沖電流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)不同成分保護(hù)氣體的周期性變化或同一成分保護(hù)氣體不同流量的脈動(dòng)輸出方式，獲得在焊接過(guò)程中對(duì)每一氣體流量及配比時(shí)長(zhǎng)的調(diào)控，操作方便，氣流控制準(zhǔn)確，有效地提高焊接的成形和質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體保護(hù)焊焊接設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是氣體保護(hù)焊的氣體動(dòng)態(tài)控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]上世紀(jì)四十年代至六十年代期間，鎢極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極氣體保護(hù)焊、脈沖電流焊接電源等工藝和裝備相續(xù)問(wèn)世，使金屬材料熔焊的成形質(zhì)量得到顯著提高，并在其后的半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，對(duì)于保護(hù)氣體的配送方式在焊接過(guò)程中一直是作為一個(gè)非時(shí)變的參數(shù)，其中，氣體成分可以是單一的，也可以是二元或多元混合的，但是，當(dāng)保護(hù)氣體的組分及其流量一旦設(shè)定，在焊接過(guò)程中就保持不變。
[0003]近年來(lái)，隨著各種高強(qiáng)材料(包括鋁合金、高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼等)的不斷出現(xiàn)與工程化應(yīng)用，對(duì)焊接工藝提出了新的需求:(1)為確保焊接接頭的綜合性能，必須對(duì)焊接過(guò)程熱輸入量進(jìn)行控制；(2)在重要部件或結(jié)構(gòu)件的焊接中，要求焊縫背面熔透及其成形的精量控制；(3)不僅要求控制焊縫的成形質(zhì)量，而且要求控制焊縫的組織狀態(tài)，減少或消除冶金損傷。在以往的焊接生產(chǎn)中，均采用脈沖電流方式、填充材料脈動(dòng)送進(jìn)方式或混合保護(hù)氣體等使焊接接頭的成形與性能得到控制或改善。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種操作控制方便、反應(yīng)靈敏、提高焊接質(zhì)量的氣體保護(hù)焊的氣體動(dòng)態(tài)控制裝置。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置，它包括電磁氣閥、控制器和焊槍本體，電磁氣閥上設(shè)置有第一進(jìn)氣口、第二進(jìn)氣口和出氣口，控制器與電磁氣閥的信號(hào)端相連，焊槍本體內(nèi)部安裝有鎢電極，鎢電極與焊槍本體之間還設(shè)置有保護(hù)氣體腔體，出氣口與保護(hù)氣體腔體之間通過(guò)保護(hù)氣體輸送管連通，控制器與焊槍本體的信號(hào)端相連。
[0006]所述的電磁氣閥為兩位三通或采用兩個(gè)兩位兩通的高速電磁氣閥。
[0007]所述的第一進(jìn)氣口與外部的氬氣氣源連接，所述的第二進(jìn)氣口與外部的氦氣氣源連接。
[0008]所述的第一進(jìn)氣口、第二進(jìn)氣口和出氣口的流量不小于10L/min。
[0009]所述的電磁氣閥設(shè)定時(shí)長(zhǎng)在30ms?100ms的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，且切換動(dòng)作時(shí)間在1ms之內(nèi)。
[0010]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、控制器能自動(dòng)與焊接電流脈沖協(xié)調(diào)，即選擇上升沿或下降沿、交流的EN或EP時(shí)段切換氣體的組分或流量，操作控制非常方便，反應(yīng)更靈敏。
[0012]2、熔深增加、背面成形得到很大改善；減少和消除氣孔等冶金缺陷，細(xì)化焊縫組織；降低熱輸入，尤其有利于高強(qiáng)材料的焊接接頭性能提升；減低和改善接頭的應(yīng)力狀態(tài)；電弧穩(wěn)定性提高，有助于在多道焊時(shí)消除磁偏吹；不易形成咬邊等表面缺欠。
[0013]3、通過(guò)動(dòng)態(tài)分配焊接過(guò)程中保護(hù)氣體的流量和組分，調(diào)控電弧的電離條件與熱力學(xué)狀態(tài)，優(yōu)化焊接電弧的“力場(chǎng)”和“溫度場(chǎng)”，優(yōu)化熔化極氣保焊的熔滴過(guò)渡形式，從而達(dá)到優(yōu)化焊縫成形和接頭性能的效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:1-電磁氣閥，2-控制器，3-焊槍本體，4-第一進(jìn)氣口，5-第二進(jìn)氣口，6-出氣口，7-鎢電極，8-保護(hù)氣體腔體，9-保護(hù)氣體輸送管。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0017]如圖1所示，氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置，它包括電磁氣閥1、控制器2和焊槍本體3，電磁氣閥I上設(shè)置有第一進(jìn)氣口 4、第二進(jìn)氣口 5和出氣口 6，控制器2與電磁氣閥I的信號(hào)端相連，焊槍本體3內(nèi)部安裝有鎢電極7，鎢電極7與焊槍本體3之間還設(shè)置有保護(hù)氣體腔體8，出氣口 6與保護(hù)氣體腔體8之間通過(guò)保護(hù)氣體輸送管9連通，控制器2與焊槍本體3的信號(hào)端相連。
[0018]所述的電磁氣閥I為兩位三通或采用兩個(gè)兩位兩通的高速電磁氣閥。
[0019]所述的第一進(jìn)氣口 4與外部的氬氣氣源連接，所述的第二進(jìn)氣口 5與外部的氦氣氣源連接。
[0020]采用氬氣和氦氣作為保護(hù)氣體交替送氣對(duì)熔池具有周期性的沖擊效應(yīng)。在同一電流條件下，由于氦電弧的能量密度是氬電弧的3.5倍，在氦氣作用時(shí)有利于熔深的增加；而在氬氣作用時(shí)則有利于電弧的穩(wěn)定和背面成形的一致。
[0021]氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置的控制方法，以GTAW鎢極惰性氣體保護(hù)焊過(guò)程為例，在使用兩種不同的保護(hù)氣體焊接時(shí)，焊接電流為基值，氬氣從第一進(jìn)氣口 4進(jìn)入保護(hù)氣體腔體8，控制器2控制產(chǎn)生脈沖電流，脈沖電流的上升沿觸發(fā)電磁氣閥1，電磁氣閥I切換，氦氣從第二進(jìn)氣口 5進(jìn)入保護(hù)氣體腔體8，氦氣供氣一定時(shí)間后，脈沖電流的下降沿觸發(fā)電磁氣閥1，氦氣變換為氬氣，氬氣再通過(guò)第一進(jìn)氣口 4進(jìn)入保護(hù)氣體腔體8，實(shí)現(xiàn)保護(hù)氣體組分的切換，其交替頻率根據(jù)焊接速度、電流脈沖頻率和熔透程度經(jīng)試驗(yàn)后設(shè)定；
[0022]在使用單一氣體焊接時(shí)，焊接電流為基值，保護(hù)氣體A從第一進(jìn)氣口 4進(jìn)入保護(hù)氣體腔體8，控制器2控制產(chǎn)生脈沖電流，脈沖電流的上升沿觸發(fā)電磁氣閥I，增大或減小保護(hù)氣體A的流量，脈沖電流的下降沿觸發(fā)電磁氣閥1，保護(hù)氣體A流量回至原值，保護(hù)氣體A的流量呈周期性變化的脈動(dòng)輸出。
[0023]所述的第一進(jìn)氣口 4、第二進(jìn)氣口 5和出氣口 6的流量不小于10L/min。
[0024]所述的電磁氣閥I設(shè)定時(shí)長(zhǎng)在30ms?100ms的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，且切換動(dòng)作時(shí)間在1ms之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于:它包括電磁氣閥(I)、控制器(2)和焊槍本體(3)，電磁氣閥(I)上設(shè)置有第一進(jìn)氣口(4)、第二進(jìn)氣口(5)和出氣口(6)，控制器(2)與電磁氣閥(I)的信號(hào)端相連，焊槍本體(3)內(nèi)部安裝有鎢電極(7)，鎢電極(7)與焊槍本體(3)之間還設(shè)置有保護(hù)氣體腔體(8)，出氣口(6)與保護(hù)氣體腔體(8)之間通過(guò)保護(hù)氣體輸送管(9)連通，控制器(2)與焊槍本體(3)的信號(hào)端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于:所述的電磁氣閥(I)為兩位三通的高速電磁氣閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于:所述的第一進(jìn)氣口(4)與外部的保護(hù)氣體A的氣源連接，所述的第二進(jìn)氣口(5)與外部的保護(hù)氣體B的氣源連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于:所述的第一進(jìn)氣口(4)、第二進(jìn)氣口(5)和出氣口(6)的流量不小于10L/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體保護(hù)焊的動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于:所述的電磁氣閥(I)設(shè)定時(shí)長(zhǎng)在30ms?100ms的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
【文檔編號(hào)】B23K9/167GK203853663SQ201420293254
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】范瑞芬, 鄧惠庸, 范洪榮 申請(qǐng)人:成都融合電氣有限公司