CN203853663U - 气体保护焊的动态控制装置 - Google Patents

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范瑞芬
邓惠庸
范洪荣
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Abstract

本实用新型涉及气体保护焊的动态控制装置,它包括电磁气阀(1)、控制器(2)和焊枪本体(3),电磁气阀(1)上设置有第一进气口(4)、第二进气口(5)和出气口(6),控制器(2)与电磁气阀(1)的信号端相连,钨电极(7)与焊枪本体(3)之间设置有保护气体腔体(8),出气口(6)与保护气体腔体(8)之间通过保护气体输送管(9)连通,控制器(2)与焊枪本体(3)相连。本实用新型的优点在于:由控制器设定频率或根据脉冲电流信号,实现不同成分保护气体的周期性变化或同一成分保护气体不同流量的脉动输出方式,获得在焊接过程中对每一气体流量及配比时长的调控,操作方便,气流控制准确,有效地提高焊接的成形和质量。

Description

气体保护焊的动态控制装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及气体保护焊焊接设备技术领域,特别是气体保护焊的气体动态控制装置。
背景技术
[0002] 上世纪四十年代至六十年代期间,钨极惰性气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲电流焊接电源等工艺和装备相续问世,使金属材料熔焊的成形质量得到显著提高,并在其后的半个多世纪以来在工业中得到了广泛的应用。然而,对于保护气体的配送方式在焊接过程中一直是作为一个非时变的参数,其中,气体成分可以是单一的,也可以是二元或多元混合的,但是,当保护气体的组分及其流量一旦设定,在焊接过程中就保持不变。
[0003] 近年来,随着各种高强材料(包括铝合金、高强钢、超高强钢等)的不断出现与工程化应用,对焊接工艺提出了新的需求:(1)为确保焊接接头的综合性能,必须对焊接过程热输入量进行控制;(2)在重要部件或结构件的焊接中,要求焊缝背面熔透及其成形的精量控制;(3)不仅要求控制焊缝的成形质量,而且要求控制焊缝的组织状态,减少或消除冶金损伤。在以往的焊接生产中,均采用脉冲电流方式、填充材料脉动送进方式或混合保护气体等使焊接接头的成形与性能得到控制或改善。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种操作控制方便、反应灵敏、提高焊接质量的气体保护焊的气体动态控制装置。
[0005] 本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:气体保护焊的动态控制装置,它包括电磁气阀、控制器和焊枪本体,电磁气阀上设置有第一进气口、第二进气口和出气口,控制器与电磁气阀的信号端相连,焊枪本体内部安装有钨电极,钨电极与焊枪本体之间还设置有保护气体腔体,出气口与保护气体腔体之间通过保护气体输送管连通,控制器与焊枪本体的信号端相连。
[0006] 所述的电磁气阀为两位三通或采用两个两位两通的高速电磁气阀。
[0007] 所述的第一进气口与外部的氩气气源连接,所述的第二进气口与外部的氦气气源连接。
[0008] 所述的第一进气口、第二进气口和出气口的流量不小于10L/min。
[0009] 所述的电磁气阀设定时长在30ms〜100ms的范围内连续可调,且切换动作时间在1ms之内。
[0010] 本实用新型具有以下优点:
[0011] 1、控制器能自动与焊接电流脉冲协调,即选择上升沿或下降沿、交流的EN或EP时段切换气体的组分或流量,操作控制非常方便,反应更灵敏。
[0012] 2、熔深增加、背面成形得到很大改善;减少和消除气孔等冶金缺陷,细化焊缝组织;降低热输入,尤其有利于高强材料的焊接接头性能提升;减低和改善接头的应力状态;电弧稳定性提高,有助于在多道焊时消除磁偏吹;不易形成咬边等表面缺欠。
[0013] 3、通过动态分配焊接过程中保护气体的流量和组分,调控电弧的电离条件与热力学状态,优化焊接电弧的“力场”和“温度场”,优化熔化极气保焊的熔滴过渡形式,从而达到优化焊缝成形和接头性能的效果。
附图说明
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0015] 图中:1-电磁气阀,2-控制器,3-焊枪本体,4-第一进气口,5-第二进气口,6-出气口,7-钨电极,8-保护气体腔体,9-保护气体输送管。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图对本实用新型做进一步的描述,但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0017] 如图1所示,气体保护焊的动态控制装置,它包括电磁气阀1、控制器2和焊枪本体3,电磁气阀I上设置有第一进气口 4、第二进气口 5和出气口 6,控制器2与电磁气阀I的信号端相连,焊枪本体3内部安装有钨电极7,钨电极7与焊枪本体3之间还设置有保护气体腔体8,出气口 6与保护气体腔体8之间通过保护气体输送管9连通,控制器2与焊枪本体3的信号端相连。
[0018] 所述的电磁气阀I为两位三通或采用两个两位两通的高速电磁气阀。
[0019] 所述的第一进气口 4与外部的氩气气源连接,所述的第二进气口 5与外部的氦气气源连接。
[0020] 采用氩气和氦气作为保护气体交替送气对熔池具有周期性的冲击效应。在同一电流条件下,由于氦电弧的能量密度是氩电弧的3.5倍,在氦气作用时有利于熔深的增加;而在氩气作用时则有利于电弧的稳定和背面成形的一致。
[0021] 气体保护焊的动态控制装置的控制方法,以GTAW钨极惰性气体保护焊过程为例,在使用两种不同的保护气体焊接时,焊接电流为基值,氩气从第一进气口 4进入保护气体腔体8,控制器2控制产生脉冲电流,脉冲电流的上升沿触发电磁气阀1,电磁气阀I切换,氦气从第二进气口 5进入保护气体腔体8,氦气供气一定时间后,脉冲电流的下降沿触发电磁气阀1,氦气变换为氩气,氩气再通过第一进气口 4进入保护气体腔体8,实现保护气体组分的切换,其交替频率根据焊接速度、电流脉冲频率和熔透程度经试验后设定;
[0022] 在使用单一气体焊接时,焊接电流为基值,保护气体A从第一进气口 4进入保护气体腔体8,控制器2控制产生脉冲电流,脉冲电流的上升沿触发电磁气阀I,增大或减小保护气体A的流量,脉冲电流的下降沿触发电磁气阀1,保护气体A流量回至原值,保护气体A的流量呈周期性变化的脉动输出。
[0023] 所述的第一进气口 4、第二进气口 5和出气口 6的流量不小于10L/min。
[0024] 所述的电磁气阀I设定时长在30ms〜100ms的范围内连续可调,且切换动作时间在1ms之内。

Claims (5)

1.气体保护焊的动态控制装置,其特征在于:它包括电磁气阀(I)、控制器(2)和焊枪本体(3),电磁气阀(I)上设置有第一进气口(4)、第二进气口(5)和出气口(6),控制器(2)与电磁气阀(I)的信号端相连,焊枪本体(3)内部安装有钨电极(7),钨电极(7)与焊枪本体(3)之间还设置有保护气体腔体(8),出气口(6)与保护气体腔体(8)之间通过保护气体输送管(9)连通,控制器(2)与焊枪本体(3)的信号端相连。
2.根据权利要求1所述的气体保护焊的动态控制装置,其特征在于:所述的电磁气阀(I)为两位三通的高速电磁气阀。
3.根据权利要求1所述的气体保护焊的动态控制装置,其特征在于:所述的第一进气口(4)与外部的保护气体A的气源连接,所述的第二进气口(5)与外部的保护气体B的气源连接。
4.根据权利要求1所述的气体保护焊的动态控制装置,其特征在于:所述的第一进气口(4)、第二进气口(5)和出气口(6)的流量不小于10L/min。
5.根据权利要求1所述的气体保护焊的动态控制装置,其特征在于:所述的电磁气阀(I)设定时长在30ms〜100ms的范围内连续可调。
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CN104014911A (zh) * 2014-06-05 2014-09-03 成都融合电气有限公司 气体保护焊的动态控制装置及控制方法
CN104889543A (zh) * 2015-05-03 2015-09-09 北京工业大学 气电脉冲联合作用的非熔化极焊接方法

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