CN101920382A - 一种大功率tig焊接工艺及其专用装置 - Google Patents

Abstract

一种大功率TIG焊接工艺，采用直径最大为10mm的钨棒作为主热源的大功率TIG焊枪的钨棒，再通过至少两把大功率焊枪作为叠加热源，所述大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪均位于焊缝的中心线上，同时启动大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪进行焊接操作。以及一种大功率TIG焊接工艺的专用装置。本发明提供一种工序简单、提高焊接质量、降低成本、有效适应大型件的焊接的功率TIG焊接工艺及其专用装置。

Description

一种大功率TIG焊接工艺及其专用装置

技术领域

本发明属于一种大功率TIG焊接技术，尤其是一种大功率TIG焊接工艺及其专用装置。

背景技术

常见的手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊是非熔化极，即钨极作为电极（钨极的直径为2~4mm），在惰性气体纯度为99.95%氩气的保护下进行焊接，由于受到气体的保护从而获得优质的焊缝。由于输入的热量小，焊接速度慢仅为50~200mm/min，而电流仅为50~300A，该类焊接方法仅适用薄而小的工件，包括有色金属。

FCAW、GMAW、SAW等熔化极焊接工艺，埋弧焊焊缝中气孔，夹渣的倾向很小，但高线能量带来的焊缝组织晶粒粗大对焊缝机械性能的影响很明显。FCAW和GMAW工艺中熔池的强烈搅拌，不可避免会带入气体和夹渣物，几乎不可能达到一级片要求。

发明内容

为了克服现有的TIG焊接工艺的工序复杂、焊接质量较差、成本高、无法适应大型件焊接的不足，本发明提供一种工序简单、提高焊接质量、降低成本、有效适应大型件的焊接的大功率TIG焊接工艺及其专用装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大功率TIG焊接工艺，采用直径最大为10mm的钨棒作为主热源的大功率TIG焊枪的钨棒，再通过至少两把大功率焊枪作为叠加热源，所述大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪均位于焊缝的中心线上，同时启动大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪进行焊接操作。

进一步，所述叠加热源为两把大功率焊枪，所述两把大功率焊枪为TIG焊枪，其中一把大功率焊枪进行预热；所述主热源的大功率焊枪在预热状态下通过小孔效应穿透焊缝，并使焊缝成形；另一把大功率焊枪修整焊缝表面成形。

再进一步，其中一把大功率焊枪进行纵向摆动焊接，另一把大功率焊枪进行横向摆动焊接。

大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪中的焊丝采用自动送丝方式来完成。

一种大功率TIG焊接工艺的专用装置，所述专用装置包括主焊枪和至少两把辅助焊枪，所述主焊枪采用直径最大为10mm的钨棒，所述主焊枪、至少两把辅助焊枪均位于焊缝的中心线上。

进一步，所述专用装置还包括电弧摆动装置，所述电弧摆动装置包括纵向电弧摆动机构和横向电弧摆动机构，其中一把辅助焊枪与纵向电弧摆动机构连接，另一把辅助焊枪与横向电弧摆动机构连接。

所述专用装置还包括自动送丝机。

本发明的有益效果主要表现在：工序简单、提高焊接质量、降低成本；并有效适应大型件的焊接。

附图说明

图1是大功率自动TIG焊枪的结构图。

图2是图1的A—A截面图。

图3是图1的俯视图。

图4是大功率自动TIG焊枪电弧摆动装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

参照图1~图4，一种大功率TIG焊接工艺，采用直径最大为10mm的钨棒作为主热源的大功率TIG焊枪的钨棒，再通过至少两把大功率焊枪作为叠加热源，所述大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪均位于焊缝的中心线上，同时启动大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪进行焊接操作。

所述叠加热源为两把大功率焊枪，所述两把大功率焊枪为TIG焊枪，其中一把大功率焊枪进行预热；所述主热源的大功率焊枪在预热状态下通过小孔效应穿透焊缝，并使焊缝成形；另一把大功率焊枪修整焊缝表面成形。

其中一把大功率焊枪进行纵向摆动焊接，另一把大功率焊枪进行横向摆动焊接。

大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪中的焊丝采用自动送丝方式来完成。

本实施例采用直径最大为10mm的钨棒作为加热的主要热源，同时通过双枪、三枪甚至三枪以上的热源叠加增加焊接区的热输入，实现一次焊透16mm厚的工件，焊接速度高达300~1200mm/min，解决了常规的TIG焊不能焊接大型工件的技术难题。

本实施例中，将两把或三把大功率焊枪成一条直线，同时作用在焊缝上（根据焊接工件规格不同，一般会形成两到三个熔池），通过叠加的焊接热源达到增加输入能量的目的，最终以提高焊接效率。

其中每个电极的功能各不相同，一般第一个TIG焊枪主要起到预热工件的作用，可以配置一套平行于焊缝的纵向电弧摆动系统，使得预热更加均匀；中间的等离子焊枪在预热状态下通过小孔效应一次穿透焊缝，直接使焊缝成型，第三把枪也是TIG，主要用于修整焊缝表面成型，此时也可在这把枪上增加一套横向的电弧摆动系统，使得焊缝成型的宽度和高度达到最佳，或可以再增加一套送丝机构在需要填充金属时进行填丝。

    这种焊接方式的优势就是用大的热输入来提高焊接速度，但避免了大的线能量，同时能保证焊缝质量。

该焊机有类似于等离子小孔的效应，大功率TIG焊枪喷嘴对电弧有压缩作用，能产生小孔，孔的大小取决于板厚，一般焊缝背面小孔直径大于0.3mm,焊缝正面一般在2mm以上。

电源的大小取决于管子壁厚， 1000A的焊机最大一次焊透的厚度达到16mm，单面焊双面成型。600A的焊机可以一次焊透8mm甚至10mm以下的钢管，但我们一般按照额定电流50-70%的负载方式选择，这样可以使机器工作在最佳状态，和较长的使用寿命。

用于环缝焊接时一般不多于两枪，能减少焊接时间是多枪焊与普通TIG、SMAW相比较，减少了开坡口、打底、清根等工序，其次还能降低填充材料使用量。

实施例2

参照图1~图4，一种大功率TIG焊接工艺的专用装置，所述专用装置包括主焊枪和至少两把辅助焊枪，所述主焊枪采用直径最大为10mm的钨棒，所述主焊枪、至少两把辅助焊枪均位于焊缝的中心线上。

所述专用装置还包括电弧摆动装置，所述电弧摆动装置包括纵向电弧摆动机构和横向电弧摆动机构，其中一把辅助焊枪与纵向电弧摆动机构连接，另一把辅助焊枪与横向电弧摆动机构连接，其中电弧摆动机构优选采用滑轨滑座结构。所述专用装置还包括自动送丝机。

本实施例的大功率自动TIG焊枪，包括枪体1，所述枪体1内安装电极2，所述电极2与电缆3连接，所述枪体1内设有氩气进气管4和气体通道5，所述氩气进气管4与所述气体通道5连通，所述气体通道5位于所述电极2的外围，所述电极2为钎焊钨电极，所述大功率自动TIG焊枪还包括冷却水进水管6和冷却水出水管7，所述枪体1还设有冷却水通道8，所述冷却水通道8位于所述气体通道5外，所述冷却水进水管6和冷却水出水管7均与所述冷却水通道8连通。

所述气体通道5的出气口呈筛网状。

本实施例中，采用耐高温的焦红石冶炼制取的枪体材料，采用不锈钢垫片作为密封材料；设计了冷却水路，使得导电及冷却性能优越，配件装卸方便；采用钎焊钨电极，在提高导电性能的同时，使得电极的装卸更加方便；气体通道的出气口呈筛网状设计使得保护气体挺度更高，更能适应大电流穿孔焊接。有了大功率的TIG焊枪可以一次焊透更厚的工件，而且不用开坡口，大大节省工件预制时间和填充材料，从而大幅度提高生产效率。焊枪导电性能超强，可达1000A，而且是专门用于自动焊接，枪体整体冷却直到焊枪喷嘴，冷却性能更佳，设计了喷嘴孔型能保证最佳的气体保护。本实施例中，能承受更大的焊接电流；焊接过程中冷却性能好，枪体不发烫，使用寿命更长；能实现穿孔焊接。

本实施例的工作过程与实施例1相同。

Claims (7)

1.一种大功率TIG焊接工艺，其特征在于：采用直径最大为10mm的钨棒作为主热源的大功率TIG焊枪的钨棒，再通过至少两把大功率焊枪作为叠加热源，所述大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪均位于焊缝的中心线上，同时启动大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪进行焊接操作。

2.如权利要求1所述的大功率TIG焊接工艺，其特征在于：所述叠加热源为两把大功率焊枪，所述两把大功率焊枪为TIG焊枪，其中一把大功率焊枪进行预热；所述主热源的大功率焊枪在预热状态下通过小孔效应穿透焊缝，并使焊缝成形；另一把大功率焊枪修整焊缝表面成形。

3.如权利要求2所述的大功率TIG焊接工艺，其特征在于：其中一把大功率焊枪进行纵向摆动焊接，另一把大功率焊枪进行横向摆动焊接。

4.如权利要求2或3所述的大功率TIG焊接工艺，其特征在于：大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪中的焊丝采用自动送丝方式来完成。

5.一种如权利要求1所述的大功率TIG焊接工艺的专用装置，其特征在于：所述专用装置包括主焊枪和至少两把辅助焊枪，所述主焊枪采用直径最大为10mm的钨棒，所述主焊枪、至少两把辅助焊枪均位于焊缝的中心线上。

6.如权利要求5所述的专用装置，其特征在于：所述专用装置还包括电弧摆动装置，所述电弧摆动装置包括纵向电弧摆动机构和横向电弧摆动机构，其中一把辅助焊枪与纵向电弧摆动机构连接，另一把辅助焊枪与横向电弧摆动机构连接。

7.如权利要求5或6所述的专用装置，其特征在于：所述专用装置还包括自动送丝机。

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