CN103203520B - 水下湿法焊接稳弧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下湿法焊接稳弧装置，它包括高压进气管道、保护气进气管、焊丝、冷却水进、出水管道、导电杆、挡板、焊嘴、铁芯、励磁线圈、保护罩。整个装置是一个由保护罩罩住的圆柱形结构，除气、水出入管外全部密封，保护罩为绝缘材料，与导电嘴绝缘，保护罩内部为高压气管道，通过上部的高压气入口管进气。中心是一个导电杆，焊丝从导电杆中间通过，导电杆周围由一圈保护气道围绕，保护气是由保护气进气管进入的。外圈是四条铁芯，铁芯中部绕有励磁线圈。铁芯周围充满冷却水，由进水管道注入冷却水，出水管直通环境水。本发明通过高压气排开大量的水，为水环境中的电弧制造半干环境，同时通过磁控装置进行磁力约束以稳定水中焊接电弧。

Description

水下湿法焊接稳弧装置

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，尤其涉及一种水下湿法焊接稳弧装置。

背景技术

采用水下湿法焊接，工件、电弧都完全置于水中，电弧仅靠焊接产生的气体水泡保护，电弧难以稳定，焊接质量难以得到保证。根据许多水下焊接实践，水下焊接采用的电压和电流必须加大，否则难以产生电弧并且焊缝难以成型。大规范下，焊接电弧在液流束的端部燃烧，电弧的反作用力作用在液流束上，使得液流束向四周甩出，飞溅大、焊缝成型差。因此，要实现对不同的熔滴过渡形式的控制，必须控制焊接电弧形态和液流束的受力，电弧等离子体具有良好的导电性，焊丝端部的液流束内部存在电流流动，因此采用磁控电弧是有效控制电弧和液流束的比较易行的方法，当对焊接电弧施加纵向磁场时，电弧将高速旋转，当磁感应强度达到一定数值时，电弧由原来的圆锥形变成钟罩形，其钟罩面是一个高速旋转的封闭形的导电面，液流束的旋转半径和偏转角度减小。同时由于干法环境比湿法环境电弧稳定性要大大提高，所以在施加磁场的同时，用高压气排除焊件周围部分水，为电弧周边营造一个局部的半干环境，这也将促进电弧的稳定燃烧。

发明内容

为了克服背景技术所述的水下湿法焊接电弧和熔滴不稳定的问题，本发明提供一种水下湿法焊接稳弧装置，采用本发明可为水环境中的电弧制造半干环境和进行磁力约束，达到稳定水中焊接电弧的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：导磁体、高压气出口、励磁线圈、铁芯、保护罩、进水管道、焊丝、导电杆、高压进气管道、环形气路、密封圈、出水管、焊嘴、保护气进气管组成。整个稳弧装置是一个由保护罩罩住的圆柱形结构，除对外气、水出入管外全部密封，环形气路件为绝缘材料，与导电嘴绝缘。中间是一个导电杆，焊丝从中间通过，焊丝周围由一圈保护气道围绕，保护气是由保护气进气管通过环形气路进入的。外圈是四条铁芯，再外部是高压气管道。铁芯中部绕有励磁线圈。铁芯周围和高压气管道内壁之间充满冷却水，由进水管道注入冷却水，出水管直通环境水。

本发明的有益效果是：

1磁控旋转电弧稳弧装置体积较小，电源和线圈分开，使用简单灵活。

2冷却水在励磁线圈表面对励磁铁芯和线圈进行冷却，增强了励磁效果。

3高压气排开焊接周围大量的水，为电弧营造了半干空间，增强了水下焊接稳弧效果。

附图说明

图1水下湿法焊接旋转电弧稳弧装置A-A剖面图。

图2水下湿法焊接旋转电弧稳弧装置俯视图。

图3水下湿法焊接旋转电弧稳弧装置B-B剖面图。

图4励磁电流图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1,2所示，本发明由高压进气管道（1）、保护气进气管（2）、焊丝（3）、

冷却水进水管道（4）、冷却水出水管道（5）、导电杆（6）、挡板（7）、焊嘴（8）、铁芯（9）、励磁线圈（10）、保护罩（11）组成。整个稳弧装置是一个由保护罩（11）罩住的圆柱形结构，保护罩（11）内部为高压气管道，通过上部的高压气入口管进气。除对外气、水出入管外全部密封，保护罩（11）为绝缘材料，与导电嘴绝缘。中心是一个导电杆（6），焊丝（3）从导电杆（6）中间通过，导电杆（6）周围由一圈保护气道围绕，保护气是由保护气进气管（2）进入的。外圈是四条铁芯（9），再外部是高压气管道，铁芯中部绕有励磁线圈（10）。铁芯（9）周围和高压气管道内壁之间充满冷却水，由冷却水进水管道（4）注入冷却水，冷却水出水管道（5）直通环境水。

本发明的工作原理如下：

工作时，整个装置置于水中，高压进气管道（1）和保护进气管（2）分别接高压气和保护气，进水管进水。焊接电压由导电嘴引入。四个中空的圆柱形铁芯（9），都分别绕有轴对称同轴励磁线圈（10），仿照步进电机的原理，在励磁线圈（10）中通过两组相差一定电角度的励磁电流时，两对磁极所包围的空间内就会产生旋转的磁场。相对的一对磁极上的绕组反向串联形成两对绕组，两对绕组通以如图4所示的励磁电流波形，在焊丝与工件间电弧所在空间就会产生一个旋转的磁场，磁场是由铁芯(9)导入电弧所在空间的，这样焊丝与工件间的电弧会发生步进转动。电弧和熔滴在外部磁场约束条件下更加稳定。同时高压气排开需要焊接的工件表面的水，形成局部的半干环境，保护内部电弧少受外部水的侵扰。保护气为焊接电弧保护气，冷却水可以防止铁芯过热，降低励磁效果。

Claims (3)

1.一种水下湿法焊接稳弧装置，其特征在于包括：高压进气管道（1）、保护气进气管（2）、焊丝（3）、冷却水进水管道（4）、冷却水出水管道（5）、导电杆（6）、挡板（7）、焊嘴（8）、铁芯（9）、励磁线圈（10）、保护罩（11）；所述稳弧装置的最外层为保护罩（11），中心是导电杆（6），焊丝（3）从导电杆（6）中间通过，导电杆（6）周围由一圈保护气道围绕，在铁芯（9）中部绕有励磁线圈（10），铁芯（9）周围和高压气管道内壁之间充满冷却水，由冷却水进水管道（4）注入冷却水，冷却水出水管道（5）直通环境水。

2.如权利要求1所述水下湿法焊接稳弧装置，其特征在于：保护罩（11）为圆柱形结构，除对外气、水出入管外全部密封，保护罩（11）为绝缘材料，与导电嘴绝缘。

3.如权利要求1所述水下湿法焊接稳弧装置，其特征在于：采用励磁线圈（10）、铁芯（9）产生旋转磁场稳定水下电弧和液流束，同时结合高压气出口的高压气，排开焊件周围部分水，增强水下焊接稳弧效果。