一种用于弧焊成形的温度控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于弧焊成形的温度控制装置，包括工作台，工作台上设置有用于基材预热的预热层和用于成形件冷却的冷却层，工作台的上表面设置有用于成形面冷却的空气冷却系统，空气冷却系统与控制系统连接，控制系统还连接有用于成形面温度检测的红外温度检测仪。本实用新型专利技术一种用于弧焊成形的温度控制装置，采用红外温度检测仪精确控制成形面温度，并且实时监控，为获得最优成形温度参数提供依据；本实用新型专利技术采用冷却层及空气冷却系统的组合冷却方式，充分保证成形过程的恒温模式；通过本实用新型专利技术一种用于弧焊成形的温度控制装置，显著提高成形产品的表面质量和精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于弧焊成形工具
，具体涉及一种用于弧焊成形的温度控制装置。
技术介绍
近年来，以激光和电子束为热源的3D打印技术得到了快速的发展，因其能量密度高，成形零件具有优良的组织和综合力学性能，但3D打印设备价格昂贵，成形工艺复杂，目前该技术主要应用于航空、航天、医疗和武器等先进制造领域。为了能将增材制造技术应用到传统的机械、化工、能源和电力等行业，必须开发设备简单，制造效率高，成本低廉，但又能制造出满足客户需求零件的增材制造方法。弧焊成形技术就是在上述背景下兴起的一种增材制造新工艺，该技术使用焊接电弧作为热源，采用焊接设备及工艺方法制造由全焊缝金属组成的零件。弧焊成形技术主要包括：熔化极气体保护焊(GMAW)、非熔化极气体保护焊(GTAW)和等离子弧焊(PAW)。该技术具有制造成本低、生产效率高、制造形式灵活和零件性能好等优点。其中以焊丝作为填充金属，以惰性气体为保护气体的MIG焊接成形技术因其广泛的适用性获得学者们的大量研究，特别是铝合金的弧焊成形技术。但由于弧焊成形热输入大，在成形过程中零件的温度对成形质量有显著的影响，温度过高，易造成零件坍塌，不利于成形；温度过低，熔敷金属难以铺开，成形零件表面粗糙度大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于弧焊成形的温度控制装置，解决了现有弧焊成形过程中温度控制困难从而对零件成形质量造成显著影响的问题。本技术所采用的技术方案是，一种用于弧焊成形的温度控制装置，包括工作台，工作台上设置有用于基材预热的预热层和用于成形件冷却的冷却层，工作台的上表面设置有用于成形面冷却的空气冷却系统，空气冷却系统与控制系统连接，控制系统还连接有用于成形面温度检测的红外温度检测仪。本技术的特点还在于：预热层位于冷却层的下方。预热层采用布设于工作台内部横截面上的镍铬电阻丝。预热层与温度传感器连接，温度传感器与温度控制器连接。冷却层采用布设于工作台内部横截面上的循环水冷管，循环水冷管与水冷却设备连接。空气冷却系统采用连接有压缩空气系统或惰性气体源的空气冷却喷嘴。空气冷却喷嘴采用旋转式气体喷嘴，左右旋转范围为30°～120°，前后摆动范围为30°～135°。空气冷却喷嘴的气体流量为15～25L/min。红外温度检测仪固定在弧焊枪枪头上距离枪口10mm处。本技术的有益效果是：本技术一种用于弧焊成形的温度控制装置，采用红外温度检测仪精确控制成形面温度，并且实时监控，为获得最优成形温度参数提供依据；本技术采用冷却层及空气冷却系统的组合冷却方式，充分保证成形过程的恒温模式；通过本技术一种用于弧焊成形的温度控制装置，显著提高成形产品的表面质量和精度。附图说明图1是本技术一种用于弧焊成形的温度控制装置的结构示意图；图2是本技术一种用于弧焊成形的温度控制装置中工作台的结构示意图。图中，1.支架，2.工作台，2-1.上层面板，2-2.下层面板，3.预热层，4.冷却层，5.温度控制器，6.温度传感器，7.水冷却设备，8.红外温度检测仪，9.空气冷却系统，10.控制系统。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术一种用于弧焊成形的温度控制装置，结构如图1所示，包括支架1，支架1的设计尺寸为82mm×57.2mm×65mm。支架1上安装有工作台2，如图2所示，工作台2采用双层设计，单层设计尺寸为78mm×60mm×10mm，包括相互固接的上层面板2-1和下层面板2-2，下层面板2-2用于固定上层面板2-1，下层面板2-2与支架1固接，上层面板2-1上开有若干均匀排列的定位通孔，上层面板2-1上布设有用于基材预热的预热层3和用于成形件冷却的冷却层4，预热层3位于冷却层4的下方，预热层3采用布设于上层面板2-1内部横截面上的镍铬电阻丝，冷却层4采用布设于上层面板2-1内部横截面上的循环水冷管，循环水冷管和镍铬电阻丝绕定位通孔“蛇”形布设，这样可以增加成形件冷却和基材成形前预热面积，并且成形件冷却和基材成形前预热均匀。预热层3与温度传感器6连接，温度传感器6采用型号为Pt100的铂电阻。温度传感器6与温度控制器5连接，温度控制器5为采用智能温控仪表，其技术参数为温度范围0～200℃，温度波动±5.0℃，温度均匀度≤±2.0℃，温度偏差±2.0℃。循环水冷管与水冷却设备7连接，水冷却设备7采用水冷却机。工作台2的上表面设置有用于成形面冷却的空气冷却系统9，空气冷却系统9采用连接有压缩空气系统或惰性气体源的空气冷却喷嘴，空气冷却喷嘴采用旋转式气体喷嘴，旋转式气体喷嘴左右旋转范围为30°～120°，前后摆动范围为30°～135°，空气冷却喷嘴的气体流量为15～25L/min，空气冷却系统9与控制系统10连接，控制系统10还连接有红外温度检测仪8，红外温度检测仪8固定在弧焊枪枪头上，距枪口距离10mm，当红外温度检测仪8监测到零件温度超过设定值时，控制系统10控制空气冷却系统9自动打开，对零件进行吹气冷却，当红外温度检测仪8监测到零件温度降至设定温度时，空气冷却系统9关闭。使用时，先将基材通过工作台2的定位通孔固定基材于工作台2上，然后打开温度控制器5的开关，设定加热温度为100℃，温升速度为3℃/min，当温度达到设定温度值后，停止加热，开始弧焊成形，同时打开水冷却设备7，维持弧焊成形过程中温度在设定范围内，当红外温度检测仪8检测到成形面温度超过设定温度时，控制系统10打开空气冷却系统9，空气冷却系统9对零件已成形部分进行吹气冷却，当零件温度降低至设定值时，空气冷却系统9关闭。冷却时，成形暂停，当零件温度降到设定值时，空气冷却系统9关闭，焊机开启继续成形零件，这样避免了气流对成形过程的影响。按上述方式，直至零件成形完成，获得表面质量好，成形精度高的零件。本技术一种用于弧焊成形的温度控制装置，采用红外温度检测仪8精确控制成形面温度，并且实时监控，为获得最优成形温度参数提供依据；本技术采用冷却层4及空气冷却系统9的组合冷却方式，充分保证成形过程的恒温模式；通过本技术一种用于弧焊成形的温度控制装置，显著提高成形产品的表面质量和精度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于弧焊成形的温度控制装置，其特征在于，包括工作台(2)，工作台(2)上设置有用于基材预热的预热层(3)和用于成形件冷却的冷却层(4)，工作台(2)的上表面设置有用于成形面冷却的空气冷却系统(9)，空气冷却系统(9)与控制系统(10)连接，控制系统(10)还连接有用于成形面温度检测的红外温度检测仪(8)。

【技术特征摘要】
1.一种用于弧焊成形的温度控制装置，其特征在于，包括工作台(2)，工作台(2)上设置有用于基材预热的预热层(3)和用于成形件冷却的冷却层(4)，工作台(2)的上表面设置有用于成形面冷却的空气冷却系统(9)，空气冷却系统(9)与控制系统(10)连接，控制系统(10)还连接有用于成形面温度检测的红外温度检测仪(8)。2.根据权利要求1所述的一种用于弧焊成形的温度控制装置，其特征在于，所述预热层(3)位于所述冷却层(4)的下方。3.根据权利要求1或2所述的一种用于弧焊成形的温度控制装置，其特征在于，所述预热层(3)采用布设于所述工作台(2)内部横截面上的镍铬电阻丝。4.根据权利要求1或2所述的一种用于弧焊成形的温度控制装置，其特征在于，所述预热层(3)与温度传感器(6)连接，温度传感器(6)与温度控制器(5)连接。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊嘉锋，赵晓明，程宝，
申请(专利权)人：西安铂力特激光成形技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61