CN107186323A - 用于热丝tig焊接的焊丝加热装置 - Google Patents

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高洪明
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张晓超
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Abstract

用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置，本发明属于高效焊接工艺领域，为了解决现有电阻加热热丝焊接过程中，由于热丝电流的存在，产生磁偏吹现象，使得焊接过程不稳定的问题。本发明用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置包括2个电极和热丝电源，在焊丝上间隔设置有第一电极和第二电极，第一电极和第二电极分别连接热丝电源的两极，预热后的焊丝从电弧的后侧送进TIG焊的钨极产生的电弧中，其中热丝电源为恒流电源。电极配置在远离焊接电弧的位置，由于热丝电流不通过工件，不会出现磁偏吹现象，避免热丝电流对TIG电弧的影响，有效解决了常规电阻加热热丝焊接过程的不稳定问题，提高了焊接质量。

Description

用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置
技术领域
本发明属于高效焊接工艺领域，具体涉及热丝焊接过程中的焊丝加热装置。
背景技术
TIG焊电弧燃烧相当稳定，焊缝质量十分优异，但是其电极的载流能力有限，电弧功率受到限制，熔敷速度低。热丝TIG焊是一种优质、高效、节能的TIG焊方法，其基本原理就是在焊丝送进熔池之前，对焊丝进行加热使其达到一定的预热温度，不仅可以提高焊接速度，而且可以明显改善熔敷率，并且调整了焊接熔池的热输入量，实现高速高效焊接并保留了电弧稳定、焊缝性能优良等TIG焊的所有优点。常规热丝机构是在焊丝与工件之间加一个热丝电源，利用电流流过焊丝产生的电阻热加热焊丝，使焊丝进入到熔池时的温度接近或达到焊丝的熔点。优点是焊丝温度易于控制、装置简单，存在的最主要问题是热丝电流形成的磁场使电弧发生偏吹，即磁偏吹现象，影响焊接过程的稳定性。为避免这一问题，通常热丝电流可以采用交变电流，或与焊接电弧交替工作(HST式)，可以在一定程度上减小热丝电流对焊接电弧的影响，但过程控制比较繁琐，仍然容易出现不稳定的情况。
此外学者又研究出了其它的加热方式：如高频感应加热、电弧加热。高频感应加热热丝TIG焊是采用高频感应加热设备，借助高频交变的磁场，在焊丝上形成高密度的涡流，从而达到加热焊丝的目的。其缺点是长时间接触高频对人身体健康不利，且设备昂贵。电弧加热热丝TIG焊是采用辅助的TIG电弧为加热电弧，对即将进入熔池的焊丝进行直接加热，该方法不存在磁偏吹和高频问题，但施焊过程中电弧加热焊丝部分有微弱的弧光，且焊丝温度不宜控制。综上所述，若能解决电阻加热过程中的磁偏吹问题，电阻加热依然是最理想的加热方式。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有电阻加热热丝焊接过程中，由于热丝电流的存在，产生磁偏吹现象，使得焊接过程不稳定的问题，而提供一种热丝钨极氩弧焊的加热装置。
本发明用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置包括2个电极和热丝电源，在焊丝上间隔设置有第一电极和第二电极，第一电极和第二电极分别连接热丝电源的两极，预热后的焊丝从电弧的后侧送进TIG焊的钨极产生的电弧中，其中热丝电源为恒流电源。
本发明采用热丝电源和两个电极，利用热丝电流在焊丝上产生的电阻热加热焊丝时，热丝电流不通过焊接工件，而是在焊丝上配置两个电极，在焊丝上构成回路。电极配置在远离焊接电弧的位置，热丝电流不会对焊接电弧产生影响。同时配合热丝温度控制装置，利用传感与控制手段，保证焊丝进入到熔池时接近熔化状态。
本发明所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置结构简单，由一个热丝电源和两个电极构成，其中热丝电源为恒流电源，电弧电流和热丝电流分开控制，过程容易控制，热丝电流的使用有效的提高了焊接效率。
本发明所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置包含以下有益效果：
1、由于热丝电流不通过工件，不会出现磁偏吹现象，避免热丝电流对TIG电弧的影响，有效解决了常规电阻加热热丝焊接过程的不稳定问题，提高了焊接过程稳定性；
2、热丝电流与主弧电流可以独立调节，不必增加复杂的控制装置来进行波形匹配，热丝装置简单，易于实现，有利于热丝TIG焊接工艺的推广应用。
附图说明
图1为本发明用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置包括2个电极和热丝电源3，在焊丝上间隔设置有第一电极1和第二电极2，第一电极1和第二电极2分别连接热丝电源3的两极，预热后的焊丝从电弧的后侧送进TIG焊的钨极5产生的电弧中，其中热丝电源3为恒流电源。
本实施方式在焊丝上配置两个电极，将这两个电极与热丝电源相连，在焊丝进入熔池前利用热丝电流产生的电阻热加热焊丝。焊接起弧时，根据目标预热温度通过数学推导计算出所需热丝电流值，根据该值对热丝温度控制系统初始化，热丝电流采集装置和焊丝电压采集装置实时采集热丝电流和两电极间焊丝的电压，利用热丝温度控制系统实时调整热丝电流的大小，使较短时间内焊丝温度达到目标预热温度，且焊接过程中焊丝预热温度保持稳定。
本实施方式用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置适用于热丝钨极氩弧焊，主要为了解决电阻加热热丝过程中，由于磁偏吹现象的存在使得焊接过程不稳定的问题。
本实施方式钨极氩弧焊的送丝是单侧旁路送丝。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是该用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置还包括热丝温度控制系统8、热丝电流采集装置7和焊丝电压采集装置6，通过焊丝电压采集装置6采集第一电极1和第二电极2之间焊丝的电压信号，通过热丝电流采集装置7采集热丝电流信号，焊丝电压采集装置6和热丝电流采集装置7分别通过控制线与热丝温度控制系统8相连，热丝温度控制系统8的信号输出端通过控制线与热丝电源3的信号输入端相连。
热丝温度控制装置包括：热丝温度控制系统、热丝电流采集装置和焊丝电压采集装置。方法：由于焊丝的电阻率随温度的变化而变化，即焊丝的电阻与温度之间有对应的数学关系，即通过实时计算两电极间焊丝的电阻来表征焊丝出口处(即第二电极)的温度，利用控制算法实现焊丝预热温度的恒定控制，可实现预热温度的智能调节，实现高效焊接。温度控制的实现方式为：利用传感装置和隔离模块实时采集热丝电流I和两电极间焊丝电压U的大小，根据U和I，计算出两电极间的电阻R，根据R＝f(T)，可得到此时焊丝出口处的温度T，将T与目标预热温度T0进行对比，根据T与T0的偏差e通过控制算法来调整热丝电流I的大小，实现闭环负反馈控制。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是控制焊丝上的电流为80～200A。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是在焊丝的送进路径中还设置有送丝装置。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是所述的送丝装置为两个相互平行且对辊的送丝滚轮。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是电极的材质为紫铜或锆铜。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是电极为环状，电极套设在焊丝上。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是焊丝上第一电极1和第二电极2之间的间距为60～300mm。
实施例：本实施例用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置包括2个电极和热丝电源3，TIG电源9的正极与工件4连接，TIG电源9的负极与焊炬中的钨极5相连，在焊丝上间隔设置有第一电极1和第二电极2，第一电极1和第二电极2分别连接热丝电源3的两极，预热后的焊丝从电弧的后侧送进TIG焊的钨极5产生的电弧中，其中热丝电源3为恒流电源。
本实施例用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置的制造成本低，可控制在2000～3000元左右。在实际焊接过程中，热丝电流不会对电弧形态产生影响，证实确实没有产生磁偏吹，焊后焊缝的成形效果优良。

Claims (8)

1.用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置，其特征在于该用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置包括2个电极和热丝电源(3)，在焊丝上间隔设置有第一电极(1)和第二电极(2)，第一电极(1)和第二电极(2)分别连接热丝电源(3)的两极，预热后的焊丝从电弧的后侧送进TIG焊的钨极(5)产生的电弧中，其中热丝电源(3)为恒流电源。
2.根据权利要求1所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置，其特征在于该用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置还包括热丝温度控制系统(8)、热丝电流采集装置(7)和焊丝电压采集装置(6)，通过焊丝电压采集装置(6)采集第一电极(1)和第二电极(2)之间焊丝的电压信号，通过热丝电流采集装置(7)采集热丝电流信号，焊丝电压采集装置(6)和热丝电流采集装置(7)分别通过控制线与热丝温度控制系统(8)相连，热丝温度控制系统(8)的信号输出端通过控制线与热丝电源(3)的信号输入端相连。
3.根据权利要求1所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置，其特征在于控制焊丝上的电流为80～200A。
4.根据权利要求1所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置，其特征在于在焊丝的送进路径中还设置有送丝装置。
5.根据权利要求4所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置，其特征在于所述的送丝装置为两个相互平行且对辊的送丝滚轮。
6.根据权利要求1所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置，其特征在于电极的材质为紫铜或锆铜。
7.根据权利要求1所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置，其特征在于电极为环状，电极套设在焊丝上。
8.根据权利要求1所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置，其特征在于焊丝上第一电极(1)和第二电极(2)之间的间距为60～300mm。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110877146A (zh) * 2019-11-28 2020-03-13 北京理工大学 一种增材制造送丝过程的间接电阻加热装置
CN111250836A (zh) * 2020-02-07 2020-06-09 哈尔滨工业大学 一种软铁-铜复合结构弹带电阻电弧双热丝焊接方法
CN111975177A (zh) * 2020-05-07 2020-11-24 哈尔滨瀚德机器人科技有限公司 一种自动tig焊接用送丝装置
CN114633005A (zh) * 2022-04-02 2022-06-17 山东电力工业锅炉压力容器检验中心有限公司 一种钨极氩弧焊的冷热丝焊枪和焊接方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838673A (ja) * 1981-08-31 1983-03-07 Mitsubishi Electric Corp ホツトワイヤｔｉｇ溶接機
US4628182A (en) * 1984-07-02 1986-12-09 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Hot-wire TIG welding apparatus
JPH03204180A (ja) * 1989-12-29 1991-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd ホットワイヤ式ｔｉｇ溶接装置
US20020117489A1 (en) * 2001-02-23 2002-08-29 Arndt Tony Lee Method and system for hot wire welding
JP2013146768A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd ホットワイヤ供給装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838673A (ja) * 1981-08-31 1983-03-07 Mitsubishi Electric Corp ホツトワイヤｔｉｇ溶接機
US4628182A (en) * 1984-07-02 1986-12-09 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Hot-wire TIG welding apparatus
JPH03204180A (ja) * 1989-12-29 1991-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd ホットワイヤ式ｔｉｇ溶接装置
US20020117489A1 (en) * 2001-02-23 2002-08-29 Arndt Tony Lee Method and system for hot wire welding
JP2013146768A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd ホットワイヤ供給装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110877146A (zh) * 2019-11-28 2020-03-13 北京理工大学 一种增材制造送丝过程的间接电阻加热装置
CN111250836A (zh) * 2020-02-07 2020-06-09 哈尔滨工业大学 一种软铁-铜复合结构弹带电阻电弧双热丝焊接方法
CN111975177A (zh) * 2020-05-07 2020-11-24 哈尔滨瀚德机器人科技有限公司 一种自动tig焊接用送丝装置
CN114633005A (zh) * 2022-04-02 2022-06-17 山东电力工业锅炉压力容器检验中心有限公司 一种钨极氩弧焊的冷热丝焊枪和焊接方法

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