一種脈沖電流輔助焊接裝置及焊接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脈沖電流輔助焊接裝置及焊接方法，屬于焊接技術領域。
【背景技術】
[0002]焊接技術是應用最為廣泛的連接技術之一。在眾多焊接方法中電弧焊發(fā)展及應用的較早，目前無論弧焊技術本身還是其應用技術都比較成熟。但采用電弧焊焊接金屬材料，由于電弧對連接部分和填充金屬的加熱熔化作用，會形成液態(tài)的熔池，而熔池凝固后便形成所需的焊縫。因此，焊縫組織形態(tài)對焊接后的接頭性能有著十分重要的影響。由于熔池凝固時溫度梯度的影響，焊縫近熔合線一側很容易出現(xiàn)柱狀晶組織，柱狀晶的大小和厚度會直接影響焊后接頭的性能。因此，需要對焊縫組織的大小和形態(tài)進行控制。常見的方法有焊后熱處理，或焊接過程中施加輔助聲場、磁場和電場方法。其中，已經有在TIG填絲焊焊鋁合金時，通過在焊絲和工件之間施加脈沖電流的方式，可以有效地改善焊縫組織形態(tài)，但這種方法所施加的脈沖電流大小收到填絲材料直徑的限制，功率密度不能太大，另外，但送絲和熔絲不匹配時，為出現(xiàn)輔助脈沖電流施加不上的現(xiàn)象，或出現(xiàn)起弧現(xiàn)象；若填充材料作為焊接時的熔化極，在焊絲上施加脈沖電流會對焊接電弧產生影響，因此，在絲材上施加脈沖電流應用受限。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷和不足，提供了一種脈沖電流輔助焊接裝置及焊接方法，具有細化焊縫組織，改善接頭性能的功能。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種脈沖電流輔助焊接裝置，包括焊機、脈沖電源隨焊嚴緊輪，所述焊機的輸出正端與焊槍中的焊絲相連，所述焊機的輸出負端與工件相連；所述脈沖電源的正極與隨焊壓緊輪相連，所述脈沖電源的負極與工件相連；所述隨焊壓緊輪置于所述焊槍的前方，其中焊接前進的方向為前方。
[0005]進一步，所述隨焊壓緊輪為兩個，分別置于焊縫的兩側。
[0006]進一步，所述隨焊壓緊輪與焊縫之間的距離為30mm。
[0007]進一步，所述隨焊壓緊輪的中心與焊絲端部之間的距離為40mm。
[0008]一種脈沖電流輔助焊接方法，包括以下步驟:
步驟一，組裝焊接裝置，將焊機的輸出正端與焊槍中的焊絲相連，焊機的輸出負端與工件相連；將脈沖電源的正極與隨焊壓緊輪相連，脈沖電源的負極與工件相連；隨焊壓緊輪置于所述焊槍的前方，其中焊接前進的方向為前方；
步驟二，焊接。
[0009]進一步，所述隨焊壓緊輪為兩個，分別置于焊縫的兩側。
[0010]進一步，所述隨焊壓緊輪與焊縫之間的距離為30mm。
[0011]進一步，所述隨焊壓緊輪的中心與焊絲端部之間的距離為40mm。
[0012]本發(fā)明所達到的有益技術效果:將輔助脈沖電流通過焊槍前的隨焊壓緊輪施加到熔池上，使得焊接熔池在凝固時受到強脈沖電磁力的作用，打亂柱狀晶的生長方向，起到細化晶粒，改善焊縫組織，最終提高焊接接頭性能的目的。
【附圖說明】
[0013]圖1本發(fā)明之焊接裝置結構示意圖；
圖2具體實施例采用脈沖電流和無脈沖電流焊接接頭后焊縫的顯微鏡下對比圖像。
【具體實施方式】
[0014]為了能更好的了解本發(fā)明的技術特征、技術內容及其達到的技術效果，現(xiàn)將本發(fā)明的附圖結合實施例進行更詳細的說明。
[0015]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明專利進一步說明。
[0016]本發(fā)明提供一種脈沖電流輔助焊接裝置，包括焊機、脈沖電源隨焊嚴緊輪，所述焊機的輸出正端與焊槍中的焊絲相連，所述焊機的輸出負端與工件相連；所述脈沖電源的正極與隨焊壓緊輪相連，所述脈沖電源的負極與工件相連；所述隨焊壓緊輪置于所述焊槍的前方，其中焊接前進的方向為前方。熔池凝固時，脈沖電流對熔池起到電磁擾動作用，使得柱狀晶前沿被打亂，從而抑制了柱狀晶的生長。
[0017]進一步，所述隨焊壓緊輪為兩個，分別置于焊縫的兩側，既能起到壓緊接頭的作用，也可以作為輔助脈沖電源的一極匯聚脈沖電流。
[0018]一種脈沖電流輔助焊接方法，包括以下步驟:
步驟一，組裝焊接裝置，將焊機的輸出正端與焊槍中的焊絲相連，焊機的輸出負端與工件相連；將脈沖電源的正極與隨焊壓緊輪相連，脈沖電源的負極與工件相連；隨焊壓緊輪置于所述焊槍的前方，其中焊接前進的方向為前方；
步驟二，焊接。
[0019]進一步，所述隨焊壓緊輪為兩個，分別置于焊縫的兩側。既能起到壓緊接頭的作用，也可以作為輔助脈沖電源的一極匯聚脈沖電流。
實施例
[0020]為了說明本法提供的脈沖電流輔助焊接裝置及焊接方法的焊接效果，現(xiàn)以鋁合金試板作為工件3為例進行焊接，焊機I采用MIG焊電源，焊機I的輸出正端與焊槍5中的焊絲連接，輸出負端與工件3連接，焊接時焊槍5與工件3之間在接頭位置進行電弧加熱，使母材和焊絲熔化，形成焊接熔池，同時，脈沖電源2的輸出正極與隨焊壓緊輪4連接，脈沖電源2的輸出負極與工件相連，脈沖電流的幅值200A，脈寬25us，頻率200Hz。電流由脈沖電源2的正極流出，流經隨焊壓緊輪4，再經過工件3及工件上的熔池，再回到脈沖電源2的負極輸出端，形成回路。熔池凝固時，對熔池起到電磁擾動作用，使得柱狀晶前沿被打亂，從而抑制了柱狀晶的生長。隨焊壓緊輪4采用的雙輪在焊縫兩側30mm處分別壓緊，輪的中心距離焊絲端部40mm，隨焊壓緊輪4置于焊槍5前方，其中焊接前進的方向為前方，既能起到壓緊接頭的作用，也可以作為輔助脈沖電源的一極匯聚脈沖電流。如圖2所示，采用本發(fā)明提供的焊接裝置及焊接方法與無脈沖電流焊接方法焊接后的焊縫比對圖像，其中，A為無脈沖電流，B為本發(fā)明有脈沖電流，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明焊接的焊縫，其熔合線附近柱狀晶層明顯比無脈沖電流輔助時的柱狀晶層薄，從而可知，脈沖電流起到抑制柱狀晶生長的作用。
[0021]以上已以較佳實施例公布了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的方案所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種脈沖電流輔助焊接裝置，其特征在于:包括焊機、脈沖電源隨焊嚴緊輪，所述焊機的輸出正端與焊槍中的焊絲相連，所述焊機的輸出負端與工件相連；所述脈沖電源的正極與隨焊壓緊輪相連，所述脈沖電源的負極與工件相連；所述隨焊壓緊輪置于所述焊槍的前方，其中焊接前進的方向為前方。2.根據(jù)權利要求1所述的脈沖電流輔助焊接裝置，其特征在于:所述隨焊壓緊輪為兩個，分別置于焊縫的兩側。3.根據(jù)權利要求2所述的脈沖電流輔助焊接裝置，其特征在于:所述隨焊壓緊輪與焊縫之間的距離為30mm。4.根據(jù)權利要求2所述的脈沖電流輔助焊接裝置，其特征在于:所述隨焊壓緊輪的中心與焊絲端部之間的距離為40mm。5.一種脈沖電流輔助焊接方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，組裝焊接裝置，將焊機的輸出正端與焊槍中的焊絲相連，焊機的輸出負端與工件相連；將脈沖電源的正極與隨焊壓緊輪相連，脈沖電源的負極與工件相連；隨焊壓緊輪置于所述焊槍的前方，其中焊接前進的方向為前方； 步驟二，焊接。6.根權利要求5所述的脈沖電流輔助焊接方法，其特征在于:所述隨焊壓緊輪為兩個，分別置于焊縫的兩側。7.根據(jù)權利要求6所述的脈沖電流輔助焊接方法，其特征在于:所述隨焊壓緊輪與焊縫之間的距離為30mm。8.根據(jù)權利要求6所述的脈沖電流輔助焊接方法，其特征在于:所述隨焊壓緊輪的中心與焊絲端部之間的距離為40mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種脈沖電流輔助焊接裝置及焊接方法，包括焊機、脈沖電源隨焊嚴緊輪，所述焊機的輸出正端與焊槍中的焊絲相連，所述焊機的輸出負端與工件相連；所述脈沖電源的正極與隨焊壓緊輪相連，所述脈沖電源的負極與工件相連；所述隨焊壓緊輪置于所述焊槍的前方，其中焊接前進的方向為前方。該裝置和方法具有細化焊縫組織，改善接頭性能的功能。
【IPC分類】B23K9/32, B23K9/02, B23K9/09
【公開號】CN105127552
【申請?zhí)枴緾N201510695695
【發(fā)明人】火巧英, 薛海峰, 戴忠晨, 云中煌, 夏寧, 丁潔瓊, 隋顯庭, 梁連杰, 付寧寧
【申請人】南京南車浦鎮(zhèn)城軌車輛有限責任公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年10月23日