CN113399801A - 抑制焊接热裂纹的焊接装置及焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抑制焊接热裂纹的焊接装置及焊接系统，所述装置包括：第一固定板和第二固定板间隔设置；气电滑环与第一固定板朝向第二固定板的一侧连接空心轴驱动单元与第二固定板朝向第一固定板的一侧连接；导电连杆与空心轴驱动单元连接，并穿过第二固定板；弯曲导电嘴在第二固定板的外侧与导电连杆连接；多个支撑杆绕空心轴驱动单元的转动轴向方向均布，并分别与第一固定板和第二固定板连接；空心轴驱动单元驱动导电连杆转动，导电连杆带动弯曲导电嘴摆动。本发明通过电弧摆动促进液态金属的流动、细化焊缝晶粒组织、减小杂质元素的偏析、使液态金属从熔池区回流至热影响区晶界液化区，减小裂纹的产生，增大裂纹扩展的阻力。

Description

抑制焊接热裂纹的焊接装置及焊接系统

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种抑制焊接热裂纹的焊接装置及焊接系统。

背景技术

铝合金材料具有比强度高、塑性好、耐腐蚀等优点，广泛用作轨道交通、高铁、航空航天中的轻质承载结构，在运载工具轻量化领域发挥着重要作用。焊接热裂纹是铝合金焊接过程中容易产生的焊接缺陷。焊接熔池液态金属的流动性、焊缝组织状态、低熔点共晶弥散状态对焊接热裂纹的产生有明显影响。在焊接冷却过程中，位于熔池尾部的焊缝及其热影响区金属，处于固-液共存阶段，凝固的枝晶骨架被液态金属包围。当液态金属流动性较好时，可通过液态金属的流动填充枝晶间隙，促进裂纹的愈合；当枝晶发达、液态金属流动性较弱时，会使液态金属滞留于枝晶之间，形成塑性较差的液态薄膜，如果受到拉应变的作用，容易形成裂纹。焊缝组织愈粗大，柱状晶的方向性愈明显，焊缝产生热裂纹的倾向越明显。杂质元素在晶界偏析，形成低熔点共晶，容易产生焊接热裂纹。因此，如何提高液态金属的流动性、细化焊缝组织、使低熔点共晶弥散分布、降低杂质元素的偏析，进而抑制焊接热裂纹产生，成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，用以解决现有焊接过程中，当枝晶发达、液态金属流动性较弱时，会使液态金属滞留于枝晶之间，形成塑性较差的液态薄膜，如果受到拉应变的作用，容易形成裂纹，且焊缝组织愈粗大，柱状晶的方向性愈明显；杂质元素在晶界偏析，形成低熔点共晶，容易产生焊接热裂纹的缺陷，通过电弧摆动促进液态金属的流动、细化焊缝晶粒组织、减小杂质元素的偏析、使液态金属从熔池区回流至热影响区晶界液化区，减小裂纹的产生，增大裂纹扩展的阻力，从而达到抑制铝合金焊接热裂纹的产生。

本发明还提供一种焊接系统，用以解决现有焊接过程中，当枝晶发达、液态金属流动性较弱时，会使液态金属滞留于枝晶之间，形成塑性较差的液态薄膜，如果受到拉应变的作用，容易形成裂纹，且焊缝组织愈粗大，柱状晶的方向性愈明显；杂质元素在晶界偏析，形成低熔点共晶，容易产生焊接热裂纹的缺陷，通过摆动电弧对铝合金焊接液态熔池进行搅拌，增加液态金属的流动性：细化焊缝组织，减小元素偏析，使低熔点共晶弥散、断续分布，减少裂纹的产生；打乱柱状晶的结晶方向，破坏液态薄膜的连续性，增大裂纹扩展的阻力；促进液态金属回流至枝晶间隙，促进裂纹的愈合。

根据本发明第一方面提供的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，包括：第一固定板、第二固定板、气电滑环、空心轴驱动单元、导电连杆、弯曲导电嘴和支撑杆；

所述第一固定板和所述第二固定板间隔设置；

所述气电滑环与所述第一固定板朝向所述第二固定板的一侧连接；

所述空心轴驱动单元与所述第二固定板朝向所述第一固定板的一侧连接；

所述导电连杆与所述空心轴驱动单元连接，并穿过所述第二固定板；

所述弯曲导电嘴在所述第二固定板的外侧与所述导电连杆连接；

多个所述支撑杆绕所述空心轴驱动单元的转动轴向方向均布，并分别与所述第一固定板和所述第二固定板连接；

其中，所述空心轴驱动单元驱动所述导电连杆转动，所述导电连杆带动所述弯曲导电嘴摆动。

需要说明的是，本发明通过空心轴电机带动弯曲导电嘴往复摆动控制电弧的摆动，对铝合金液态熔池进行搅拌，促进液态熔池的流动，对枝晶尖端产生冲刷作用，使枝晶尖端破碎、重熔，增加形核质点，细化焊缝组织，降低热裂纹倾向；减小杂质元素的偏析，使低熔点共晶弥散、断续分布，减少裂纹的产生；打乱柱状晶的结晶方向，破坏液态薄膜的连续性，增加裂纹扩展的阻力；使液态金属从熔池区回流至热影响区的晶界液化区，促使液态金属填充枝晶间隙，及时愈合焊缝及其热影响区产生的裂纹。

还需要说明的是，本发明通过气电滑环提供电弧摆动过程中的焊接电流通路、保护气通路、焊丝送进通路，解决电弧摆动过程中焊接电缆、保护气通道、送丝管频繁摆动的问题，使焊接过程更加稳定可靠。通过空心轴电机的转速控制电弧摆动速度，通过光电传感器控制电弧摆动幅度和侧壁停留时间，使电弧的摆动速度、摆动幅度、侧壁停留时间可以定量控制。

根据本发明的一种实施方式，所述气电滑环包括：气电滑环定子、气电滑环动子、气电滑环第一线缆和气电滑环第二线缆；

所述气电滑环定子与所述第一固定板连接；

所述气电滑环第一线缆与所述气电滑环定子连接；

所述气电滑环第二线缆与所述气电滑环动子连接；

其中，所述气电滑环第二线缆与所述导电连杆连接，用于为所述弯曲导电嘴供电。

具体来说，本实施例提供了一种气电滑环的实施方式，通过设置气电滑环定子和气电滑环动子，实现了在空心轴驱动单元驱动弯曲导电嘴摆动过程中，焊接电流通路的顺畅，保证了对弯曲导电嘴的供电。

进一步地，气电滑环第一线缆和气电滑环第二线缆的设置，则实现了焊接电流通路的形成，气电滑环第一线缆与焊接电源焊枪输出端口连接，气电滑环第二线缆的一端与气电滑环第一线缆连接，气电滑环第二线缆的另一端与导电连杆连接，实现了通过导电连杆向弯曲导电嘴的供电。

需要说明的是，空心轴驱动单元可以采用空心轴电机。

根据本发明的一种实施方式，所述气电滑环还包括：气电滑环第一气口和气电滑环第二气口；

所述气电滑环第一气口与所述气电滑环定子相对所述气电滑环动子的另一面连接；

所述气电滑环第二气口与所述气电滑环动子背向所述气电滑环定子的另一面连接；

其中，所述气电滑环第二气口通过管路与所述导电连杆连接；

所述气电滑环第一气口、所述气电滑环第二气口、所述管路和所述导电连杆依次连通形成保护气体通路。

具体来说，本实施例提供了另一种气电滑环的实施方式，通过设置气电滑环第一气口和气电滑环第二气口，实现了在空心轴驱动单元驱动弯曲导电嘴摆动过程中，保护气通路的畅通，保证了在焊接过程中保护气的输送。

进一步地，保护气气瓶输出接口与气电滑环第一气口连通，保护气通过保护气气瓶输出接口、气电滑环第一气口、气电滑环第二气口、管路和导电连杆实现了向熔池的输送。

需要说明的是，导电连杆为中空的金属杆。

在一个应用场景中，管路为软管，管路的一端与气电滑环第二气口连接，管路的另一端与导电连杆连接，将管路设置为软管便于管路随气电滑环动子和导电连杆的转动而转动。

根据本发明的一种实施方式，还包括：分流器，所述分流器套设于所述导电连杆靠近所述弯曲导电嘴的一侧，并与所述保护气体通路连通。

具体来说，本实施例提供了一种分流器的实施方式，将分流器设置于导电连杆靠近弯曲导电嘴一侧设置，并且分流器通过导电连杆与保护气体通路连通，实现了通过分流器对保护气的分流。

需要说明的是，分流器上均布有若干出气孔，导电连杆上设置有与分流器连通的通孔，进而保护气体通路通过导电连杆上的通孔、分流器上的出气孔实现与外部空间的连通。

还需要说明的是，本发明没有对分流器的具体结构进行描述，在实际应用中，分流器的具体结构可以参考本领域中相关的设计，分流器与导电连杆可以通过螺纹、卡接、磁吸等方式实现连接。

在一个应用场景中，分流器的外侧还罩设有导流槽，导流槽将从分流器内流出的保护气更集中的引导至弯曲导电嘴一侧。

根据本发明的一种实施方式，还包括：导电环，所述导电环设置于所述空心轴驱动单元靠近所述气电滑环动子一侧，并套设于所述导电连杆的外侧；

其中，所述气电滑环第二线缆与所述导电环连接；

所述导电环通过所述导电连杆为所述空心轴驱动单元和所述弯曲导电嘴供电。

具体来说，本实施例提供了一种导电环的实施方式，通过设置导电环，实现了将气电滑环传递的电能通过导电环和导电连杆，传递给空心轴驱动单元和弯曲导电嘴。

此处需要说明的是，导电环与导电连杆的电能传输，可以通过金属接触传电。

在一个应用场景中，导电环和导电连杆一同转动。

在另一个应用场景中，所述导电环通过所述导电连杆只为所述弯曲导电嘴供电，所述空心轴驱动单元从外部获取电能。

在又一个应用场景中，所述导电环通过所述导电连杆为所述空心轴驱动单元和所述弯曲导电嘴供电。

根据本发明的一种实施方式，还包括：送丝管，所述送丝管依次穿过所述气电滑环定子、所述气电滑环动子和所述导电连杆后，将焊丝送至所述弯曲导电嘴。

具体来说，本实施例提供了一种送丝管的实施方式，送丝管的设置相当于设置了一个供焊丝通过的通道，送丝管依次穿过气电滑环定子、气电滑环动子和导电连杆，保证了焊丝从外部输送至弯曲导电嘴。

在一个应用场景中，气电滑环定子和气电滑环动子的中心设置有供送丝管穿过的通孔，导电连杆也相对的设置于气电滑环定子和气电滑环动子的中心位置，此种设置保证了送丝管穿过整个装置的中心，直接将焊丝输送至弯曲导电嘴。

根据本发明的一种实施方式，还包括：限位挡板和第一传感器；

所述限位挡板与所述导电连杆靠近所述弯曲导电嘴一侧连接；

多个所述第一传感器设置于所述第二固定板背向所述第一固定板的一侧，用于测量所述弯曲导电嘴的摆动角度。

具体来说，本实施例提供了一种限位挡板和第一传感器的实施方式，限位挡板能够随弯曲导电嘴的摆动而摆动，第一传感器应至少设置三个，分别用于测量弯曲导电嘴的摆动原点、摆动左极限和摆动右极限。

在一个应用场景中，限位挡板与导电连杆或者分流器连接，可以与弯曲导电嘴同步摆动，用来触发第一传感器，传递弯曲导电嘴摆动位置信号。当弯曲导电嘴通过焊缝中心、焊缝坡口左侧壁、焊缝坡口右侧壁时，限位挡板分别触发摆动原点的第一传感器、摆动左极限的第一传感器和摆动右极限光的第一传感器。

根据本发明的一种实施方式，所述支撑杆包括：第一调节段、第二调节段和调节关节；

所述第一调节段与所述第一固定板连接；

所述第二调节段与所述第二固定板连接；

所述第一调节段和所述第二调节段通过所述调节关节连接；

其中，所述第一调节段和\或所述第二调节段为伸缩长度可调的伸缩杆，且能够通过所述调节关节调节所述第一调节段和所述第二调节段之间的角度。

具体来说，本实施例提供了一种支撑杆的实施方式，通过设置第一调节段、第二调节段和调节关节，实现了对支撑杆的长度和角度的调节，进而实现对不同角度焊接件进行焊接时，弯曲导电嘴相应角度的调节；第一调节段和\或第二调节段自身长度可调，可根据弯曲导电嘴与焊接件之间距离的需要进行支撑杆长度的调节，而调节关节则实现第一调节段和第二调节段彼此间角度的变换，实现在焊接过程中，弯曲导电嘴的“上坡”和“下坡”，避免由于焊接件沿焊接方向角度的变化或者焊接件自身平面度带来的波动，进而导致影响弯曲导电嘴的摆动效果和焊接质量的问题。

在一个应用场景中，支撑杆设置为四根，每根支撑杆均包括第一调节段、第二调节段和调节关节；通过第一调节段和第二调节段实现对支撑杆长度的调节，而调节关节则保证了第一调节段和第二调节段彼此角度的调节，进而实现在焊接过程中，弯曲导电嘴的“上坡”和“下坡”。

根据本发明的一种实施方式，还包括：第二传感器，多个所述第二传感器设置于所述第二固定板背向所述第一固定板的一侧；

其中，所述第二传感器与所述支撑杆一一对应设置，用于测量所述弯曲导电嘴的水平高度。

具体来说，本实施例提供了一种第二传感器的实施方式，通过设置第二传感器，实现对焊接件表面平面度或者焊接件角度的变化，进而根据变化规划抑制焊接热裂纹的焊接装置的姿态，调整每个支撑杆的伸长长度和角度，满足弯曲导电嘴的“上坡”和“下坡”。

根据本发明第二方面提供的一种焊接系统，具有上述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置。

本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置及焊接系统，通过采用电弧摆动促进液态金属的流动、细化焊缝晶粒组织、减小杂质元素的偏析、使液态金属从熔池区回流至热影响区晶界液化区，减小裂纹的产生，增大裂纹扩展的阻力，从而达到抑制铝合金焊接热裂纹的产生。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的抑制焊接热裂纹的焊接装置的装配关系示意图之一；

图2是本发明提供的抑制焊接热裂纹的焊接装置的装配关系示意图之二；

图3是本发明提供的抑制焊接热裂纹的焊接装置的装配关系示意图之三；

图4是本发明提供的抑制焊接热裂纹的焊接装置的装配关系示意图之四；

图5是本发明提供的抑制焊接热裂纹的焊接装置中，支撑杆的结构关系示意图之一；

图6是本发明提供的抑制焊接热裂纹的焊接装置中，支撑杆的结构关系示意图之二。

附图标记：

10、第一固定板； 20、第二固定板； 30、空心轴驱动单元；

40、导电连杆； 50、弯曲导电嘴； 60、支撑杆；

61、第一调节段； 62、第二调节段； 63、调节关节；

70、气电滑环定子； 71、气电滑环动子； 72、气电滑环第一线

缆；

73、气电滑环第二线 74、气电滑环第一气 75、气电滑环第二气

缆； 口； 口；

80、分流器； 81、导流槽； 90、导电环；

100、送丝管； 110、限位挡板； 120、第一传感器；

130、第二传感器； 140、焊接件； 150、熔池。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图6所示，本方案提供一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，包括：第一固定板10、第二固定板20、气电滑环、空心轴驱动单元30、导电连杆40、弯曲导电嘴50和支撑杆60；第一固定板10和第二固定板20间隔设置；气电滑环与第一固定板10朝向第二固定板20的一侧连接；空心轴驱动单元30与第二固定板20朝向第一固定板10的一侧连接；导电连杆40与空心轴驱动单元30连接，并穿过第二固定板20；弯曲导电嘴50在第二固定板20的外侧与导电连杆40连接；多个支撑杆60绕空心轴驱动单元30的转动轴向方向均布，并分别与第一固定板10和第二固定板20连接；其中，空心轴驱动单元30驱动导电连杆40转动，导电连杆40带动弯曲导电嘴50摆动。

详细来说，本发明提供一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，用以解决现有焊接过程中，当枝晶发达、液态金属流动性较弱时，会使液态金属滞留于枝晶之间，形成塑性较差的液态薄膜，如果受到拉应变的作用，容易形成裂纹，且焊缝组织愈粗大，柱状晶的方向性愈明显；杂质元素在晶界偏析，形成低熔点共晶，容易产生焊接热裂纹的缺陷，通过电弧摆动促进液态金属的流动、细化焊缝晶粒组织、减小杂质元素的偏析、使液态金属从熔池150区回流至热影响区晶界液化区，减小裂纹的产生，增大裂纹扩展的阻力，从而达到抑制铝合金焊接热裂纹的产生。

需要说明的是，本发明通过空心轴电机带动弯曲导电嘴50往复摆动控制电弧的摆动，对铝合金液态熔池150进行搅拌，促进液态熔池150的流动，对枝晶尖端产生冲刷作用，使枝晶尖端破碎、重熔，增加形核质点，细化焊缝组织，降低热裂纹倾向；减小杂质元素的偏析，使低熔点共晶弥散、断续分布，减少裂纹的产生；打乱柱状晶的结晶方向，破坏液态薄膜的连续性，增加裂纹扩展的阻力；使液态金属从熔池150区回流至热影响区的晶界液化区，促使液态金属填充枝晶间隙，及时愈合焊缝及其热影响区产生的裂纹。

还需要说明的是，本发明通过气电滑环提供电弧摆动过程中的焊接电流通路、保护气通路、焊丝送进通路，解决电弧摆动过程中焊接电缆、保护气通道、送丝管100频繁摆动的问题，使焊接过程更加稳定可靠。通过空心轴电机的转速控制电弧摆动速度，通过光电传感器控制电弧摆动幅度和侧壁停留时间，使电弧的摆动速度、摆动幅度、侧壁停留时间可以定量控制。

在本发明一些可能的实施例中，气电滑环包括：气电滑环定子70、气电滑环动子71、气电滑环第一线缆72和气电滑环第二线缆73；气电滑环定子70与第一固定板10连接；气电滑环第一线缆72与气电滑环定子70连接；气电滑环第二线缆73与气电滑环动子71连接；其中，气电滑环第二线缆73与导电连杆40连接，用于为弯曲导电嘴50供电。

具体来说，本实施例提供了一种气电滑环的实施方式，通过设置气电滑环定子70和气电滑环动子71，实现了在空心轴驱动单元30驱动弯曲导电嘴50摆动过程中，焊接电流通路的顺畅，保证了对弯曲导电嘴50的供电。

进一步地，气电滑环第一线缆72和气电滑环第二线缆73的设置，则实现了焊接电流通路的形成，气电滑环第一线缆72与焊接电源焊枪输出端口连接，气电滑环第二线缆73的一端与气电滑环第一线缆72连接，气电滑环第二线缆73的另一端与导电连杆40连接，实现了通过导电连杆40向弯曲导电嘴50的供电。

需要说明的是，空心轴驱动单元30可以采用空心轴电机。

在本发明一些可能的实施例中，气电滑环还包括：气电滑环第一气口74和气电滑环第二气口75；气电滑环第一气口74与气电滑环定子70相对气电滑环动子71的另一面连接；气电滑环第二气口75与气电滑环动子71背向气电滑环定子70的另一面连接；其中，气电滑环第二气口75通过管路与导电连杆40连接；气电滑环第一气口74、气电滑环第二气口75、管路和导电连杆40依次连通形成保护气体通路。

具体来说，本实施例提供了另一种气电滑环的实施方式，通过设置气电滑环第一气口74和气电滑环第二气口75，实现了在空心轴驱动单元30驱动弯曲导电嘴50摆动过程中，保护气通路的畅通，保证了在焊接过程中保护气的输送。

进一步地，保护气气瓶输出接口与气电滑环第一气口74连通，保护气通过保护气气瓶输出接口、气电滑环第一气口74、气电滑环第二气口75、管路和导电连杆40实现了向熔池150的输送。

需要说明的是，导电连杆40为中空的金属杆。

在一个应用场景中，管路为软管，管路的一端与气电滑环第二气口75连接，管路的另一端与导电连杆40连接，将管路设置为软管便于管路随气电滑环动子71和导电连杆40的转动而转动。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：分流器80，分流器80套设于导电连杆40靠近弯曲导电嘴50的一侧，并与保护气体通路连通。

具体来说，本实施例提供了一种分流器80的实施方式，将分流器80设置于导电连杆40靠近弯曲导电嘴50一侧设置，并且分流器80通过导电连杆40与保护气体通路连通，实现了通过分流器80对保护气的分流。

需要说明的是，分流器80上均布有若干出气孔，导电连杆40上设置有与分流器80连通的通孔，进而保护气体通路通过导电连杆40上的通孔、分流器80上的出气孔实现与外部空间的连通。

还需要说明的是，本发明没有对分流器80的具体结构进行描述，在实际应用中，分流器80的具体结构可以参考本领域中相关的设计，分流器80与导电连杆40可以通过螺纹、卡接、磁吸等方式实现连接。

在一个应用场景中，分流器80的外侧还罩设有导流槽81，导流槽81将从分流器80内流出的保护气更集中的引导至弯曲导电嘴50一侧。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：导电环90，导电环90设置于空心轴驱动单元30靠近气电滑环动子71一侧，并套设于导电连杆40的外侧；其中，气电滑环第二线缆73与导电环90连接；导电环90通过导电连杆40为空心轴驱动单元30和弯曲导电嘴50供电。

具体来说，本实施例提供了一种导电环90的实施方式，通过设置导电环90，实现了将气电滑环传递的电能通过导电环90和导电连杆40，传递给空心轴驱动单元30和弯曲导电嘴50。

此处需要说明的是，导电环90与导电连杆40的电能传输，可以通过金属接触传电。

在一个应用场景中，导电环90和导电连杆40一同转动。

在另一个应用场景中，导电环90通过导电连杆40只为弯曲导电嘴50供电，空心轴驱动单元30从外部获取电能。

在又一个应用场景中，导电环90通过导电连杆40为空心轴驱动单元30和弯曲导电嘴50供电。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：送丝管100，送丝管100依次穿过气电滑环定子70、气电滑环动子71和导电连杆40后，将焊丝送至弯曲导电嘴50。

具体来说，本实施例提供了一种送丝管100的实施方式，送丝管100的设置相当于设置了一个供焊丝通过的通道，送丝管100依次穿过气电滑环定子70、气电滑环动子71和导电连杆40，保证了焊丝从外部输送至弯曲导电嘴50。

在一个应用场景中，气电滑环定子70和气电滑环动子71的中心设置有供送丝管100穿过的通孔，导电连杆40也相对的设置于气电滑环定子70和气电滑环动子71的中心位置，此种设置保证了送丝管100穿过整个装置的中心，直接将焊丝输送至弯曲导电嘴50。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：限位挡板110和第一传感器120；限位挡板110与导电连杆40靠近弯曲导电嘴50一侧连接；多个第一传感器120设置于第二固定板20背向第一固定板10的一侧，用于测量弯曲导电嘴50的摆动角度。

具体来说，本实施例提供了一种限位挡板110和第一传感器120的实施方式，限位挡板110能够随弯曲导电嘴50的摆动而摆动，第一传感器120应至少设置三个，分别用于测量弯曲导电嘴50的摆动原点、摆动左极限和摆动右极限。

在一个应用场景中，限位挡板110与导电连杆40或者分流器80连接，可以与弯曲导电嘴50同步摆动，用来触发第一传感器120，传递弯曲导电嘴50摆动位置信号。当弯曲导电嘴50通过焊缝中心、焊缝坡口左侧壁、焊缝坡口右侧壁时，限位挡板110分别触发摆动原点的第一传感器120、摆动左极限的第一传感器120和摆动右极限光的第一传感器120。

在本发明一些可能的实施例中，支撑杆60包括：第一调节段61、第二调节段62和调节关节63；第一调节段61与第一固定板10连接；第二调节段62与第二固定板20连接；第一调节段61和第二调节段62通过调节关节63连接；其中，第一调节段61和\或第二调节段62为伸缩长度可调的伸缩杆，且能够通过调节关节63调节第一调节段61和第二调节段62之间的角度。

具体来说，本实施例提供了一种支撑杆60的实施方式，通过设置第一调节段61、第二调节段62和调节关节63，实现了对支撑杆60的长度和角度的调节，进而实现对不同角度焊接件140进行焊接时，弯曲导电嘴50相应角度的调节；第一调节段61和\或第二调节段62自身长度可调，可根据弯曲导电嘴50与焊接件140之间距离的需要进行支撑杆60长度的调节，而调节关节63则实现第一调节段61和第二调节段62彼此间角度的变换，实现在焊接过程中，弯曲导电嘴50的“上坡”和“下坡”，避免由于焊接件140沿焊接方向角度的变化或者焊接件140自身平面度带来的波动，进而导致影响弯曲导电嘴50的摆动效果和焊接质量的问题。

在一个应用场景中，支撑杆60设置为四根，每根支撑杆60均包括第一调节段61、第二调节段62和调节关节63；通过第一调节段61和第二调节段62实现对支撑杆60长度的调节，而调节关节63则保证了第一调节段61和第二调节段62彼此角度的调节，进而实现在焊接过程中，弯曲导电嘴50的“上坡”和“下坡”。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：第二传感器130，多个第二传感器130设置于第二固定板20背向第一固定板10的一侧；其中，第二传感器130与支撑杆60一一对应设置，用于测量弯曲导电嘴50的水平高度。

具体来说，本实施例提供了一种第二传感器130的实施方式，通过设置第二传感器130，实现对焊接件140表面平面度或者焊接件140角度的变化，进而根据变化规划抑制焊接热裂纹的焊接装置的姿态，调整每个支撑杆60的伸长长度和角度，满足弯曲导电嘴50的“上坡”和“下坡”。

在本发明的一些具体实施方案中，本方案提供一种焊接系统，具有上述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置。

详细来说，本发明还提供一种焊接系统，用以解决现有焊接过程中，当枝晶发达、液态金属流动性较弱时，会使液态金属滞留于枝晶之间，形成塑性较差的液态薄膜，如果受到拉应变的作用，容易形成裂纹，且焊缝组织愈粗大，柱状晶的方向性愈明显；杂质元素在晶界偏析，形成低熔点共晶，容易产生焊接热裂纹的缺陷，通过摆动电弧对铝合金焊接液态熔池150进行搅拌，增加液态金属的流动性：细化焊缝组织，减小元素偏析，使低熔点共晶弥散、断续分布，减少裂纹的产生；打乱柱状晶的结晶方向，破坏液态薄膜的连续性，增大裂纹扩展的阻力；促进液态金属回流至枝晶间隙，促进裂纹的愈合。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，其特征在于，包括：第一固定板、第二固定板、气电滑环、空心轴驱动单元、导电连杆、弯曲导电嘴和支撑杆；

所述第一固定板和所述第二固定板间隔设置；

所述气电滑环与所述第一固定板朝向所述第二固定板的一侧连接；

所述空心轴驱动单元与所述第二固定板朝向所述第一固定板的一侧连接；

所述导电连杆与所述空心轴驱动单元连接，并穿过所述第二固定板；

所述弯曲导电嘴在所述第二固定板的外侧与所述导电连杆连接；

多个所述支撑杆绕所述空心轴驱动单元的转动轴向方向均布，并分别与所述第一固定板和所述第二固定板连接；

其中，所述空心轴驱动单元驱动所述导电连杆转动，所述导电连杆带动所述弯曲导电嘴摆动。

2.根据权利要求1所述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，其特征在于，所述气电滑环包括：气电滑环定子、气电滑环动子、气电滑环第一线缆和气电滑环第二线缆；

所述气电滑环定子与所述第一固定板连接；

所述气电滑环第一线缆与所述气电滑环定子连接；

所述气电滑环第二线缆与所述气电滑环动子连接；

其中，所述气电滑环第二线缆与所述导电连杆连接，用于为所述弯曲导电嘴供电。

3.根据权利要求2所述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，其特征在于，所述气电滑环还包括：气电滑环第一气口和气电滑环第二气口；

所述气电滑环第一气口与所述气电滑环定子相对所述气电滑环动子的另一面连接；

所述气电滑环第二气口与所述气电滑环动子背向所述气电滑环定子的另一面连接；

其中，所述气电滑环第二气口通过管路与所述导电连杆连接；

所述气电滑环第一气口、所述气电滑环第二气口、所述管路和所述导电连杆依次连通形成保护气体通路。

4.根据权利要求3所述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，其特征在于，还包括：分流器，所述分流器套设于所述导电连杆靠近所述弯曲导电嘴的一侧，并与所述保护气体通路连通。

5.根据权利要求2所述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，其特征在于，还包括：导电环，所述导电环设置于所述空心轴驱动单元靠近所述气电滑环动子一侧，并套设于所述导电连杆的外侧；

其中，所述气电滑环第二线缆与所述导电环连接；

所述导电环通过所述导电连杆为所述空心轴驱动单元和所述弯曲导电嘴供电。

6.根据权利要求2所述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，其特征在于，还包括：送丝管，所述送丝管依次穿过所述气电滑环定子、所述气电滑环动子和所述导电连杆后，将焊丝送至所述弯曲导电嘴。

7.根据权利要求1所述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，其特征在于，还包括：限位挡板和第一传感器；

所述限位挡板与所述导电连杆靠近所述弯曲导电嘴一侧连接；

多个所述第一传感器设置于所述第二固定板背向所述第一固定板的一侧，用于测量所述弯曲导电嘴的摆动角度。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，其特征在于，所述支撑杆包括：第一调节段、第二调节段和调节关节；

所述第一调节段与所述第一固定板连接；

所述第二调节段与所述第二固定板连接；

所述第一调节段和所述第二调节段通过所述调节关节连接；

其中，所述第一调节段和\或所述第二调节段为伸缩长度可调的伸缩杆，且能够通过所述调节关节调节所述第一调节段和所述第二调节段之间的角度。

9.根据权利要求8所述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置，其特征在于，还包括：第二传感器，多个所述第二传感器设置于所述第二固定板背向所述第一固定板的一侧；

其中，所述第二传感器与所述支撑杆一一对应设置，用于测量所述弯曲导电嘴的水平高度。

10.一种焊接系统，其特征在于，具有上述权利要求1至9任一所述的一种抑制焊接热裂纹的焊接装置。

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