CN101077545B

CN101077545B - 单面mig、tig同步自动焊接方法

Info

Publication number: CN101077545B
Application number: CN 200610042859
Authority: CN
Inventors: 李建生; 刘锋; 王金民; 任烨; 朱玲; 余彦
Original assignee: XI'AN XIKAI HIGH-VOLTAGE ELECTRIC Co Ltd
Current assignee: Xian XD Switchgear Electric Co Ltd
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2026-05-23
Also published as: CN101077545A

Abstract

本发明属自动化焊接技术，特别是单面MIG、TIG同步自动焊接方法及装置，其特征是：在同一时间在单面焊接面上，MIG焊枪和TIG焊枪分别产生两个熔池；MIG焊枪在前，TIG焊枪在后，在时间T后，TIG焊枪在MIG焊枪产生MIG熔池的位置上重新产生TIG熔池。它适合铝、铝合金同种材料或异种材料的单面自动化焊接及铜、铜合金同种材料或异种材料的单面自动化焊接；也适用于其它金属材料的自动化焊接。

Description

单面MIG、TIG同步自动焊接方法

技术领域

本发明属自动化焊接技术，特别是单面MIG、TIG同步自动焊接方法及装置。

技术背景

TIG焊是在惰性气体(氩气、氦气或它们的混合气体)保护下，利用钨电极与工件之间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的焊接方法。焊接时，惰性气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而获得优质焊缝。

TIG焊具有以下优点：

1)、焊接时使用不熔化的钨电极，不存在电极熔化对弧长的影响问题，故电弧比MIG焊稳定且电弧长度易于控制。需要填充金属时，可从侧面向熔池送进焊丝，焊接电流不受影响。

2)、钨极电弧稳定，即使在很小的焊接电流下(＜10A)仍可稳定燃烧，特别适合于薄板的焊接。

3)、热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可以进行各种位置的焊接。

4)、由于填充焊丝不通过电弧故不会产生飞溅，焊缝成形美观。

5)、可实现自动焊。

TIG焊不足之处(与MIG焊相比)：

1)、熔深浅、熔敷速度小、生产效率低。

2)、钨极承载电流的能力较差，过大的电流会引起钨极熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池造成焊缝夹钨。

3)、焊接导热性好的厚板材料时需采用预热工艺。

MIG焊是以可熔化的金属焊丝作为电极，并由惰性气体作为保护气体的电弧焊。

MIG焊具有以下优点：

1)、焊接效率高，通过焊丝的电流密度大，因而提高了熔敷速度。

2)、在相同焊接电流下，熔深比TIG焊大。

3)、焊接比较厚的工件时，可以用较低的焊接电流和较快的焊接速度，其焊接变形小。

4)、焊接过程易于实现机械化和智能控制的全自动焊接。

MIG焊的不足之处：(与TIG焊相比)：

1)、电弧稳定性差。

2)、焊缝成形差。

为了发挥MIG和TIG两种焊接技术各自的优点，克服MIG和TIG两种焊接技术各自的不足，中国专利031115608公开了一种将两种焊接技术接合，同时在单面产生同一熔池复合焊接.本发明人在实践中发现同一熔池的两种焊接技术同时作用于同一熔池，并不能达到应有重熔的效果，TIG焊接由于填充焊丝不通过电弧故不会产生飞溅，焊缝成形美观，MIG焊接焊缝成形差，当两种焊接技术同时作用于同一熔池时，MIG焊接影响了TIG焊接的电弧稳定性，或者说TIG电弧改善了MIG电弧的稳定性，且不具备同步重熔的作用，因此这在既要求焊缝内部质量又要求美观的焊接领域是不够理想的.

发明内容

本发明的目的是提供一种单面MIG、TIG同步自动焊接方法及装置，它既提高了焊缝内部质量又满足了焊缝成形美观，适应各种焊接领域。

本发明的目的是这样实现的，单面MIG、TIG同步自动焊接方法及装置，其特征是：在同一时间在同焊接面上，MIG焊枪和TIG焊枪分别产生两个熔池；MIG焊枪在前，TIG焊枪在后，在时间T后，TIG焊枪在MIG焊枪产生MIG熔池的位置上重新产生TIG熔池。

所述的时间T与焊接速度和MIG焊枪和TIG焊枪同时产生熔池的间隔有关，焊接速度快，时间T短；MIG焊枪和TIG焊枪同时产生熔池的间隔距离大，时间T长。

单面MIG、TIG同步自动焊接装置，是在焊接操作机本体上同时安装MIG焊枪和TIG焊枪，MIG焊枪和TIG焊枪分别与各自焊接电源连接，MIG焊枪和TIG焊枪相距间隔M。

所述的MIG焊枪和TIG焊枪相距间隔M为30mm～100mm。

所述的焊接操作机本体包括：底座、立柱、横臂，机头，立柱垂直与底座固定连接，横臂与立柱垂直活动连接，横臂上有机头，机头上固定有MIG焊枪和TIG焊枪，MIG焊枪和TIG焊枪有间隔。

所述的立柱上固定有电机，电机轴向下，电机轴与丝杠连接，丝杠与横臂通过连接件垂直连接，电机轴左右转动带动横臂上下移动。

所述的连接件上下有轴承，横臂上下有对应的导轨，横臂相对立柱可左右移动。

所述的横臂上有MIG焊枪的送丝盘和送丝机，送丝盘的焊丝与送丝机连接，送丝机将焊丝送到MIG焊枪。

本发明的特点是：由于在同一时间在单面焊接面上，MIG焊枪和TIG焊枪分别产生两个熔池；MIG焊枪在前，TIG焊枪在后，在时间T后，TIG焊枪的在MIG焊枪产生MIG熔池的位置上重新产生TIG熔池，它适合铝、铝合金同种材料或异种材料的单面自动化焊接及铜、铜合金同种材料或异种材料的单面自动化焊接；也适用于其它金属材料的自动化焊接。

这种焊接方法所带来如下的技术效果：

1)在满足TIG焊单独重熔的作用基础上，减少了焊接次数，减小了热影响区和焊接变形。

2)MIG焊对后置TIG焊的预热作用相对提高了TIG焊的熔深和熔池的存在时间，有利于焊缝气体的再次逸出。

3)与TIG单独焊接相比，焊缝宽度小(焊接导热好的材料时更为明显)。

4)可消除TIG单独焊接某些铸造铝合金电弧不稳定现象，改善焊缝成形。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是图1的后视图；

图3是横臂上机头结构示意图；

图4是图1的左视图；

图5是焊接过程示意图；

图6是放大的焊接过程示意图。

图中：1、机头；2、底座；3、立柱；4、横臂；5、焊接电源；6、MIG焊枪；7、TIG焊枪；8、间隔；9、电机；10、电机轴；11、丝杠；12、连接件；13、轴承；14、导轨；15、送丝盘；16、送丝机；17、焊丝；18、第一熔池；19、第二熔池；20、调节槽；21、待焊坡口；22、导轨；23、被焊接件；24、轴承。

具体实施方式

实施例如图所示，图1给出了本发明结构示意图，立柱3垂直与底座2固定，立柱3上端通过固定架固定有电机9，电机轴10向下，电机轴10与丝杠11一端连接，电机轴10与丝杠11在同轴线上；丝杠11穿过带丝扣的方形连接件12，方形连接件12正面上下有四个轴承13，通过方形连接件12与横臂4垂直连接。横臂4上下两边有对应的导轨14，横臂4在通过导轨14放入四个轴承13构成的轨道内。横臂4上有MIG焊枪6的送丝盘15和送丝机16，送丝盘15固定在横臂4的左侧，送丝机16固定在横臂4的右侧，焊丝17绕在送丝盘15上，焊接过程中，送丝机16将焊丝17不断送到MIG焊枪6上。

图2是图1的后视图，如图2所示，立柱3后端两侧有导轨22，通过导轨22与立柱3滑动连接；使横臂4与立柱3活动定位；方形连接件12背面左右有4个轴承24，方形连接件12通过导轨22放入四个轴承13构成的轨道内。

电机轴10左右转动，将带动横臂4上下移动，达到调节TIG焊枪7和MIG焊枪6上下位置。横臂4通过导轨14放入四个轴承13构成的轨道内，可以方便调节TIG焊枪7和MIG焊枪6左右位置。

图3是横臂上机头结构示意图，如图3所示，横臂4一端伸出有机头1，机头1包括分别固定的MIG焊枪6和TIG焊枪7，TIG焊枪7靠近立柱3，MIG焊枪6远离立柱3；MIG焊枪6与TIG焊枪7为间隔8。TIG焊枪7和MIG焊枪6的间隔8可通过调节MIG焊枪6上调节槽20的位置来确定。

图4所示，MIG焊枪6和TIG焊枪7的电源是各自独立的焊接电源5，这与背景技术中的焊接电源没有太大的差别。

如图5、图6所示，本发明将MIG焊枪6和TIG焊枪7相距定为间隔8，间隔8为30mm～100mm，这样焊接时，在同一时间、在单面焊接面上，MIG焊枪6和TIG焊枪7分别产生MIG焊枪6产生的第一熔池18和TIG焊枪7产生的第二熔池19，MIG焊枪6在前，TIG焊枪7在后，如转动被焊接件23，TIG焊枪7在时间T后，将在MIG焊枪6产生MIG熔池的位置上重新产生TIG熔池。继续转动被焊接件23直到待焊坡口21焊接完成。

时间T与焊接速度和MIG焊枪6和TIG焊枪7同时产生熔池的间隔有关，焊接速度快，时间T短；MIG焊枪6和TIG焊枪7同时产生熔池的间隔远，时间T长，时间T可在3s～40s之间选择，实际上时间T与焊接电流的不同也不同，在调节槽20上调节MIG焊枪6的位置可以确定最佳效果。生产实例：

需要说明的是图5和图6给出的是三峡工程VG3壳体焊接示意图，即防锈铝螺旋焊管与铝合金铸造法兰环缝自动焊接。该壳体要求按ABB公司的图纸焊接加工，焊缝要求X射线探伤II级以上，焊接完壳体要求两法兰端面圆跳动≤0.9mm。原来ABB公司采用等离子MIG焊接，该工艺，设备投入巨大，焊缝成形不美观，效率高。

如果采用单独MIG焊后，TIG焊重熔的焊接工艺方法，效率低、焊缝成形差、焊接变形大(无法满足图纸对圆跳动的要求)。

采用本发明的焊接工艺，在完全满足图纸要求的情况下，设备投入只有使用ABB公司焊接相同产品所需设备资金的三分之一，焊缝成形美观无鱼鳞纹，焊接效率不低于ABB公司的焊接工艺。

Claims

1.单面MIG、TIG同步自动焊接方法，其特征是：在同一时间在同焊接面上，MIG焊枪和TIG焊枪分别产生两个熔池；MIG焊枪在前，TIG焊枪在后，在时间T后，TIG焊枪在MIG焊枪产生MIG熔池的位置上重新产生TIG熔池；所述的时间T与焊接速度和MIG焊枪和TIG焊枪同时产生熔池的间隔有关，焊接速度快，时间T短；MIG焊枪和TIG焊枪同时产生熔池的间隔距离大，时间T长；上述单面MIG、TIG同步自动焊接方法通过单面MIG、TIG同步自动焊接装置实施，所述单面MIG、TIG同步自动焊接装置，是在焊接操作机本体上同时安装MIG焊枪和TIG焊枪，MIG焊枪和TIG焊枪分别与各自焊接电源连接，MIG焊枪和TIG焊枪相距间隔M；所述的MIG焊枪和TIG焊枪相距间隔M为30mm～100mm；所述的焊接操作机本体包括：底座、立柱、横臂，机头，立柱垂直与底座固定连接，横臂与立柱垂直活动连接，横臂上有机头，机头上固定有MIG焊枪和TIG焊枪，MIG焊枪和TIG焊枪有间隔；所述的立柱上固定有电机，电机轴向下，电机轴与丝杠连接，丝杠与横臂通过连接件垂直连接，电机轴左右转动带动横臂上下移动；所述的连接件上下有轴承，横臂上下有对应的导轨，横臂相对立柱可左右移动；所述的横臂上有MIG焊枪的送丝盘和送丝机，送丝盘的焊丝与送丝机连接，送丝机将焊丝送到MIG焊枪。