CN102039476A - 双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头 - Google Patents

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许威
曹军
汪春标
丁文斌
陈英
赵翠华
刘维
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Abstract

一种双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头,设有骨架及缠绕在骨架上的励磁线圈绕组,骨架内安装一磁芯;磁芯为软磁材料,磁芯纵向位移可以独立于励磁线圈绕组进行调节;线圈绕组沿焊接方向的纵向截面为锥形,且横截面的垂直焊接方向的尺寸小于沿焊接方向的尺寸;骨架安装在焊剂摊平腔、焊剂送给通道及焊剂送给装置装卡机构的外围;磁芯置于双丝埋弧焊机的两焊枪中间,且位于双丝埋弧焊共熔池的上方。本发明可以减少搅拌磁头的体积;其磁芯能够更靠近熔池,从而对磁芯下方的熔池进行充分地搅拌;通过影响焊缝的散热和熔池流动,使焊缝组织得以改善、提高焊缝韧性;减小磁场对焊接电弧和磁性环境对磁场分布的的影响,增加焊接过程及电磁搅拌过程的稳定性。

Description

双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头
技术领域
本发明涉及焊接设备,尤其涉及一种能够实现双丝串列共熔池焊接的双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头。属于机械制造领域。
背景技术
目前,双丝串列共熔池埋弧焊接广泛应用于大型钢结构的焊接生产中,具有焊接效率高、焊缝质量好等优点。
能够实现双丝串列共熔池焊接的双丝埋弧焊机在焊接时,其两焊枪沿焊接方向前后放置,焊枪距离较近,以形成共同的熔池,在两焊枪外围设有焊剂摊平腔,以使焊剂对电弧形成更为良好的保护,焊剂送给通道及焊剂送给装置装卡机构设在焊剂摊平腔内,用于输送焊剂。由于双丝埋弧焊机热输入量较大,焊缝及近缝区组织极易粗大,从而使接头的断裂韧性下降。
目前,为了提高焊缝质量,电磁搅拌技术在单丝埋弧焊机上有所应用,该技术可以细化焊缝组织,增加接头性能,并提高焊缝的抗裂性。电磁搅拌效果主要取决于磁感应强度和分布,而磁感应强度和分布则由搅拌磁头决定。
现有单丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头多为将绕组直接缠绕于磁性或非磁性空心骨架之上,与焊枪同轴放置。如在双丝串列共熔池双丝埋弧焊接时将现有的同轴线圈形式直接置于双焊枪外围,则搅拌磁头的体积庞大,磁场能量发散,其所产生的磁感应强度和分布不能对焊接熔池进行充分地搅拌,因而,难以获得比较理想的电磁搅拌效果。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点,而提供一种双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头,其可以减少搅拌磁头的体积;其磁芯能够更靠近熔池,从而对磁芯下方的熔池进行充分地搅拌;通过影响焊缝的散热和熔池流动使焊缝组织得以改善,提高焊缝韧性;减小磁场对焊接电弧和磁性环境对磁场分布的影响,增加焊接过程及电磁搅拌过程的稳定性。
本发明的目的是由以下技术方案实现的:
一种双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头,设有骨架及缠绕在骨架上的励磁线圈绕组;其特征在于:骨架内安装一磁芯。
所述骨架安装在双丝埋弧焊机的焊剂摊平腔、焊剂送给通道及焊剂送给装置装卡机构的外围;磁芯置于双丝埋弧焊机的两焊枪中间,且位于双丝埋弧焊共熔池的上方。
所述磁芯由软磁材料制成,磁芯纵向位移可以独立于励磁线圈绕组进行调节。
所述线圈绕组沿焊接方向的纵向截面为锥形,且横截面的垂直焊接方向的尺寸小于沿焊接方向的尺寸。
本发明的有益效果:本发明由于采用上述技术方案,可以减少搅拌磁头的体积;其磁芯能够更靠近熔池,从而对磁芯下方的熔池进行充分地搅拌;通过影响焊缝的散热和熔池流动,使焊缝组织得以改善、提高焊缝韧性;减小磁场对焊接电弧和磁性环境对磁场分布的的影响,增加焊接过程及电磁搅拌过程的稳定性。
附图说明:
图1为本发明与双丝埋弧焊枪的安装位置关系图。
图2为本发明结构剖视示意图。
图3为本发明结构俯视示意图。
图4为图2中A向剖视示意图。
图中主要标号说明:
1焊枪、2焊枪、3焊剂送给装置装卡机构、4焊剂送给通道、5焊剂承载摊平腔、6骨架、7线圈绕组、8磁芯。
具体实施方式
如图1-图4所示,本发明包括:励磁线圈绝缘骨架6、缠绕在骨架6上的励磁线圈绕组7,骨架6内安装一磁芯8,磁芯8装夹于焊枪1上,且上下位移能够及时调节;其中,磁芯8由软磁材料制成,绝缘骨架6由树脂类或电木具有一定强度和硬度的材料加工而成。当励磁线圈绕组7通入励磁电流时,在线圈绕组7周围产生磁场,由于磁芯8具有较高的磁导率,线圈产生的磁场在磁芯8中聚集,并且磁芯8内的磁感应强度也随之增加。因此,与未加入磁芯相比,在较小的励磁电流和线圈匝数时即可产生较大的磁感应强度,降低了励磁电源的功率,减小了搅拌磁头的励磁线圈绕组7体积,从而减小了搅拌磁头的体积。由于磁芯8将大部分的磁场均集于其中,电弧处的磁场将减小,因此,该搅拌磁头形式减小了对焊接电弧的干扰。另外,工件等磁性环境对电磁搅拌过程的影响也随之减小。
在两焊枪外围设有焊剂摊平腔5、焊剂送给通道4及焊剂送给装置装卡机构3,焊剂装载摊平腔5安装在在骨架6内,主要用于装载并摊平焊剂,对电弧形成良好的保护。焊剂送给通道4及焊剂送给装置装卡机构3位于焊剂装载摊平腔5内。
工作原理:使用时,将骨架安装在双丝埋弧焊机的焊剂摊平腔、焊剂送给通道及焊剂送给装置装卡机构的外围;磁芯8置于双丝埋弧焊机的两焊枪中间,且位于双丝埋弧焊共熔池的上方。既:两焊枪熔池形成的交叠处,实现对该位置熔池的搅拌,以带动其他位置熔化金属的流动。磁芯8纵向位移可以独立于励磁线圈绕组7进行调节,以探入厚板的狭小坡口,增加坡口内的磁感应强度。线圈绕组7置于焊剂装载摊平腔5、焊剂送给通道4及焊剂送给装置装卡机构3的外侧,避免了对焊剂的送给情况的不利影响。线圈绕组内侧的焊剂摊平装置及其装夹均为非磁性材料,本实施例为铝材。否则,将会严重影响磁场的分布,从而影响电磁搅拌效果。
线圈绕组横截面的垂直焊接方向的尺寸小于沿焊接方向的尺寸,以减小搅拌磁头体积,并保证在不影响焊剂送给情况下,获得尽量大的磁场,线圈绕组7沿焊接方向的垂直截面为锥形,且下方尺寸小于上方尺寸,以适应双丝埋弧焊枪布置的外形形状,并减小搅拌磁头体积,增加线圈底部的磁场强度。绝缘骨架6上方加有一定厚度的凸台,以便线圈绕组7缠绕和固定时使用。
本发明优点是:比普通的励磁线圈结构更加小巧,并能够获得较强的磁感应强度和合理的磁场分布,且磁感应强度和分布可以通过改变磁芯位置和尺寸控制,对两电弧的影响较小,对熔池的搅拌增强,焊接过程和电磁搅拌过程更稳定。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头,设有骨架及缠绕在骨架上的励磁线圈绕组;其特征在于:骨架内安装一磁芯。
2.根据权利要求1所述的双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头,其特征在于:所述骨架安装在双丝埋弧焊机的焊剂摊平腔、焊剂送给通道及焊剂送给装置装卡机构的外围;磁芯置于双丝埋弧焊机的两焊枪中间,且位于双丝埋弧焊共熔池的上方。
3.根据权利要求1或2所述的双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头,其特征在于:所述磁芯由软磁材料制成,磁芯纵向位移可以独立于励磁线圈绕组进行调节。
4.根据权利要求1所述的双丝埋弧焊机的电磁搅拌磁头,其特征在于:所述线圈绕组沿焊接方向的纵向截面为锥形,且横截面的垂直焊接方向的尺寸小于沿焊接方向的尺寸。
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