一种船用铝合金的等离子‑MIG复合焊接枪头，该焊接枪头内设置有一根焊丝和两个钨极，其中所述焊丝是设置在焊接枪头的中心轴上，所述两个钨极是对称地设置在焊丝的两侧，通过所述焊丝产生的MIG电弧和所述钨极产生的等离子弧在工件表面形成同一熔池。本实用新型专利技术由于采用了等离子‑MIG同轴复合焊接的结构，其焊接效率相对于传统的焊接方法提高了3‑5倍，而且焊接相同厚度时，焊接热输入小，从而减小了焊接变形，同时双电弧作用改善了焊接热循环，有利于气孔的排除，并且采用直流反接模式，有利于等离子弧破除氧化膜，减少杂质的形成。本实用新型专利技术不仅具备传统等离子‑MIG复合焊接的优点，而且有助于降低钨极烧损、提高易损件寿命及改善焊缝组织性能。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及等离子-MIG复合共熔池焊接枪头，具体是涉及一种船用铝合金的等离子-MIG复合焊接枪头。
技术介绍
船用铝合金具有较高的抗拉强度、屈服强度和耐海水腐蚀性。目前，该船体结构使用的铝板的厚度多为5mm和8mm两种规格，其连接方法主要采用TIG、MIG焊接方法。但由于铝合金具有较高的热膨胀系数和导热率等因素，采用TIG焊接方法易使工件产生较大的焊接变形，且需要进行多层多道焊，焊接效率低；而使用单独MIG焊，接头中常残留气孔，需背面清根，增加工序。另外，由于铝合金表面存在氧化膜，若清理不良，易在焊缝中形成杂质相，降低性能。为了获得共熔池焊接的效果，公开号为US4234779的等离子-MIG焊接设备及方法，提供了一种同轴复合的等离子-MIG复合焊枪，分别接等离子电源和MIG电源的正极。MIG焊丝处于枪体的中心，在焊接过程中产生MIG电弧，而钨极形式为的圆环，内置于枪体并紧贴钨极，焊接过程中产生等离子弧。这种焊枪有利于两种热源的叠加，但由两个电弧产生的扰动，焊缝表面易产生褶皱。为了克服电弧之间的相互干扰，公开号为US4233489的等离子-MIG焊接设备及方法提出了一种旁轴等离子-MIG焊接枪，焊丝和钨极在枪体内平行放置，等离子弧和MIG电弧形成同一熔池。但由于只有MIG焊丝正对压缩喷嘴和保护气嘴中心，而钨极相对压缩喷嘴和保护气嘴具有一定的偏移量，增加了等离子起弧的难度。而且，形成等离子弧的压缩喷嘴紧贴保护气嘴，影响压缩效果。公开号为US4220884的等离子-MIG焊接设备及方法对枪体作了进一步改进，焊丝垂直放置，钨极与之成一定夹角，在焊接过程中易产生转移弧。同时，虽然压缩喷嘴嵌套于钨极，压缩效果好，但未考虑压缩喷嘴的冷却，其损耗较快。而且，上述的几种枪体在反接模式下工作时，电弧能量大部分集中于正极，即钨极，易造成烧损。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能够清除铝合金氧化膜、保护钨极、提高焊接效率的船用铝合金的等离子-MIG复合焊接枪头。本技术的技术方案是这样实现的：本技术所述的船用铝合金的等离子-MIG复合焊接枪头，其特点是：该焊接枪头内设置有一根焊丝和两个钨极，其中所述焊丝是设置在焊接枪头的中心轴上，所述两个钨极是对称地设置在焊丝的两侧，通过所述焊丝产生的MIG电弧和所述钨极产生的等离子弧在工件表面形成同一熔池。其中，所述焊丝紧贴在焊接枪头内的导电嘴上并与MIG焊接电源的正极相连，所述MIG焊接电源的负极连接工件。所述焊丝通过送丝滚轮和送丝机控制供给。所述两个钨极分别由上往下、由外向内倾斜设置。所述两个钨极各连接有一台等离子焊接电源，所述等离子焊接电源的正极连接钨极，其负极连接工件，且所述两台等离子焊接电源在焊接过程中相互协调工作并保持180°的相位差。所述两个钨极各套接有一个供离子气通入的压缩喷嘴。而且，所述各压缩喷嘴内分别设置有水循环冷却通道。所述两个钨极各连接有一个高频振荡器。所述焊接枪头内设置有用于通入保护气的保护喷嘴。而且，所述保护喷嘴内设置有水循环冷却通道。本技术与现有技术相比，具有如下优点：本技术由于采用了等离子-MIG同轴复合焊接的结构，其焊接效率相对于传统的焊接方法提高了3-5倍，而且焊接相同厚度时，焊接热输入小，从而减小了焊接变形，同时双电弧作用改善了焊接热循环，有利于气孔的排除，并且采用直流反接模式，有利于等离子弧破除氧化膜，减少杂质的形成。本技术不仅具备传统等离子-MIG复合焊接的优点，而且有助于降低钨极烧损、提高易损件寿命及改善焊缝组织性能。而且在焊接过程中，MIG焊保持恒流模式，两个等离子焊接电源电流波形呈180°相位差，交替工作的等离子弧能够减小钨极的烧损，同时保持高效在复合焊接工艺。本技术能够应用于特种舰艇、豪华游艇、铝制罐体等产品的焊接中。下面结合附图对本技术作进一步的说明。附图说明图1为本技术的结构及工作示意图。图2为本技术的电弧工作电流图。具体实施方式如图1所示，本技术所述的船用铝合金的等离子-MIG复合焊接枪头，该焊接枪头内设置有一根焊丝1和两个钨极4，其中所述焊丝1是设置在焊接枪头的中心轴上，所述两个钨极4是对称地设置在焊丝1的两侧，而且所述两个钨极4分别由上往下、由外向内倾斜设置。焊接时，焊丝1与工件表面垂直，同时通过所述焊丝1产生的MIG电弧3和所述钨极4产生的等离子弧7在工件表面形成同一熔池16。而且，焊接过程中，是在焊丝端部和工件熔池间产生MIG电弧，通过MIG电弧不断熔化焊丝形成熔滴，随着熔滴的增大，熔滴在重力和电弧推力等作用下过渡到工件的熔池内。其中，所述焊丝1紧贴在焊接枪头内的导电嘴2上并与MIG焊接电源14的正极相连，所述MIG焊接电源14的负极连接工件17。在焊接过程中，通过所述MIG焊接电源14提供恒定的焊接电流。所述焊丝1通过送丝滚轮20和送丝机21控制供给。所述两个钨极4各连接有一台等离子焊接电源12，所述等离子焊接电源12的正极连接钨极4，其负极连接工件17，所述两台等离子焊接电源12的配置相同且在焊接过程中相互协调工作并保持180°的相位差。为了达到清除铝合金表面氧化膜的目的，等离子焊接电源12和MIG焊接电源14均采用直流反接。而在焊接过程中，是通过等离子焊接电源12电离离子气产生等离子体，并在压缩喷嘴5的作用下产生等离子弧。所述两个钨极4各套接有一个供离子气6通入的压缩喷嘴5。离子气6需选用Ar气或Ar+H2混合气。而且，为了避免因等离子弧产生的高温损坏压缩喷嘴5，所述各压缩喷嘴5内分别设置有水循环冷却通道，所述水循环冷却通道是通过进水口10和排水口11与外部冷却水源连接。所述两个钨极4各连接有一个高频振荡器13，等离子弧首先由高频振荡器13激发离子气在钨极4和压缩喷嘴5之间产生等离子弧，随即转移到钨极4和工件17之间。同时，在焊接过程中，等离子弧可用于加热工件17和焊丝1，从而进一步提高焊接效率。MIG电弧和等离子弧需工作在保护气流15下，从而防止在MIG电弧和等离子弧作用下的高温熔融金属氧化，为了达到该目的，在所述焊接枪头内设置有用于通入保护气8的保护喷嘴9。焊接过程中，保护气8通过保护喷嘴9后形成用于隔绝熔融金属和空气的气罩。而且，保护气8需选用惰性的Ar、He或两者的混合气。为了防止焊接过程中温度过热而烧损保护喷嘴9，所述保护喷嘴9内设置有水循环冷却通道，该水循环冷却通道是通过入水口18和出水口19与外部冷却水源连接。本技术是通过实施例来描述的，但并不对本技术构成限制，参照本技术的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本技术权利要求限定的范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种船用铝合金的等离子‑MIG复合焊接枪头，其特征在于：该焊接枪头内设置有一根焊丝（1）和两个钨极（4），其中所述焊丝（1）是设置在焊接枪头的中心轴上，所述两个钨极（4）是对称地设置在焊丝（1）的两侧，通过所述焊丝（1）产生的MIG电弧（3）和所述钨极（4）产生的等离子弧（7）在工件表面形成同一熔池（16），所述焊丝（1）紧贴在焊接枪头内的导电嘴（2）上并与MIG焊接电源（14）的正极相连，所述MIG焊接电源（14）的负极连接工件（17），所述两个钨极（4）各连接有一台等离子焊接电源（12），所述等离子焊接电源（12）的正极连接钨极（4），其负极连接工件（17），且所述两台等离子焊接电源（12）在焊接过程中相互协调工作并保持180°的相位差。
【技术特征摘要】
1.一种船用铝合金的等离子-MIG复合焊接枪头，其特征在于：该焊接枪头内设置有一根焊丝（1）和两个钨极（4），其中所述焊丝（1）是设置在焊接枪头的中心轴上，所述两个钨极（4）是对称地设置在焊丝（1）的两侧，通过所述焊丝（1）产生的MIG电弧（3）和所述钨极（4）产生的等离子弧（7）在工件表面形成同一熔池（16），所述焊丝（1）紧贴在焊接枪头内的导电嘴（2）上并与MIG焊接电源（14）的正极相连，所述MIG焊接电源（14）的负极连接工件（17），所述两个钨极（4）各连接有一台等离子焊接电源（12），所述等离子焊接电源（12）的正极连接钨极（4），其负极连接工件（17），且所述两台等离子焊接电源（12）在焊接过程中相互协调工作并保持180°的相位差。2.根据权利要求1所述的船用铝合金的等离子-MIG复合焊接枪头，其特征在于：所述焊丝（1）通过送丝滚轮（20）和送丝机（...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩善果，郑世达，蔡得涛，罗子艺，董春林，王亚琴，徐望辉，弗拉基米尔·郭瑞，
申请(专利权)人：广东省焊接技术研究所广东省中乌研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44
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