一种随焊加热系统及使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种随焊加热系统及使用方法，包括加热器本体，加热器本体内安装有间接电弧发生系统和气体偏吹系统，间接电弧发生系统包括安装在加热器本体上的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极均设置有电弧发生极，第一电极和第二电极两者的电弧发生极的工作段的端点相对，端点的连线中点为随焊加热系统工作点；所述气体偏吹系统包括设置于加热器本体内的偏吹管，所述偏吹管的出气口位于随焊加热系统工作点上方。本发明专利技术利用系统所产生的间接电弧对焊件进行随焊加热，不但加热速度快，并且和被加热面是微接触或不接触加热，可以避免电弧重熔被加热区表层；通过特殊的电弧发生极端部形状和偏吹系统，提高了加热效率。提高了加热效率。提高了加热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种随焊加热系统及使用方法


[0001]本专利技术涉及一种加热系统及使用方法，尤其涉及一种随焊加热系统及使用方法。

技术介绍

[0002]随焊加热在焊接
有很多重要应用。如在焊枪后部以及侧后方特定的空间位置上进行随焊加热，可以调节焊接熔池的形状，进而改变焊缝金属的晶粒走向，提高焊接接头在特定方向上的力学性能。在焊接淬硬倾向很大的母材，可以通过随焊加热，降低焊接热影响区的冷速，避免冷裂的产生，提高焊缝的韧性。搅拌摩擦焊增材制造时，通过随焊加热，可以提前软化母材，简化搅拌摩擦焊增材制造的难度，提高堆层之间的结合强度。为了降低焊接残余应用和焊接变形，对焊接热影响区进行随焊加热并随焊碾压是一种行之有效的方法。焊接热裂纹是焊接冶金因素和焊接力学因素综合作用的结果，通过随焊加热来控制焊接力学因素，可以有效实现对焊接热裂纹的抑制。双相不锈钢焊接时，焊缝金属中的奥氏体含量常远低于正常值，导致整个焊接结构的力学性能和耐腐蚀性能下降，通过对双相不锈钢焊缝的随焊加热，可以增加焊缝金属在高温区的停留时间，即增加焊接金属中铁素体向奥氏体的转变时间，进而增加焊接金属中的奥氏体含量。对于一些不便于焊前预热的场合，随焊加热还可以对焊件进行预热。在湿度比较大的环境中焊接铝合金，利用随焊加热可以烘烤待焊表面，以降低铝合金焊缝中的气孔率。
[0003]随焊加热的加热方式很重要，目前常采用的加热方式有感应加热(中国专利：一种大型件搅拌摩擦焊接随焊即成焊缝热处理装置CN211921652U)、火焰加热(中国专利：随焊加热和激冷联用控制焊接应力与变形的装置及其方法CN106425148A)和直接电弧加热(中国专利：动态热拉伸与激冷联用的薄板随焊变形控制装置及方法CN105643122A)。这些方法在随焊加热时均存在一定的问题，如感应加热的加热面积较大，当需要对焊缝金属或焊接过热区等特定的狭窄区加热时，感应加热难以做到；火焰加热由于火焰温度较低，加热速度慢，而随焊加热要求加热热源的移动速度和焊接热源同步，因此对于对随焊加热温度比较高的场合，火焰加热难以适应；对于直接电弧加热，即被加热焊件做为电弧的阴极或阳极，加热速度很快，加热面积也比较小，但直接电弧加热容易造成被加热区的表层熔化，这是随焊加热不允许的。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术目的是提供一种随焊加热系统及使用方法，可以在电弧与焊件的被加热面微接触或不接触的情况下实现快速加热。
[0005]技术方案：本专利技术包括加热器本体，所述加热器本体内安装有间接电弧发生系统和气体偏吹系统，所述的间接电弧发生系统包括安装在加热器本体上的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极均设置有电弧发生极，所述第一电极和第二电极两者的电弧发生极的工作段的端点相对，端点的连线中点为随焊加热系统工作点；所述气体偏吹系统包括设置于加热器本体内的偏吹管，所述偏吹管的出气口位于随焊加热系统工作点上方。
[0006]所述电弧发生极的工作段的端部采用四分之一球形端部，其球形直径不超过电弧发生极直径的1.2倍。
[0007]所述第一电极和第二电极均包括电弧发生极和电极夹，电弧发生极为“L”形，一边为电弧发生极的工作段，另一边为电弧发生极的夹持段，所述电弧发生极的夹持段由电极夹夹持。
[0008]所述第一电极和第二电极连接同一台加热电源。
[0009]所述第一电极和第二电极连接同一台交流加热电源。
[0010]所述偏吹管的出气口位于随焊加热系统工作点的上方8
‑
12mm处。
[0011]随焊加热系统还包括气体保护系统和温控系统，所述气体保护系统包括设置于加热器本体中的均流网和喷嘴，所述温控系统包括温度传感器和温度控制器，温度传感器设置在加热器本体上，温度控制器的输入端连接温度传感器，输出端连接加热电源。
[0012]一种随焊加热系统的使用方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一、确定偏吹气体成分和保护气成分；
[0014]步骤二、确定随焊加热系统的数量和加热参数；
[0015]步骤三、施焊并启动随焊加热系统进行随焊加热。
[0016]所述偏吹气体成分包含：当应用于碳钢、低合金钢以及不锈钢焊件加热时，由氦气、氮气和氢气混合组成，其中氦气占30
‑
55％，氮气占40
‑
65％，氢气占3
‑
5％，当应用于钛及钛合金、铝及铝合金和镁及镁合金焊件加热时，由氦气、氩气组成，氦气占40
‑
50％，氩气占50
‑
60％。
[0017]有益效果：(1)利用系统所产生的间接电弧对焊件进行随焊加热，不但加热速度很快，并且间接电弧和被加热面是微接触或不接触加热，可避免电弧重熔被加热区表层；(2)加热面积小，可以对焊接接头特定部位实现随焊快速加热；(3)系统结构简单，便于和焊枪构成随焊加热系统；(4)系统加热功率小，在节电的同时实现对被加热区快速加热；(5)通过特殊的电弧发生极端部形状和偏吹系统，可实现间接电弧向工件的偏移，提高了加热效率；(6)偏吹气体既能实现对加热区的严格保护，又可以加强电弧的导热性，在电弧与被加热面微接触或不接触的情况下实现快速加热，同时保护气还具有还原性，能还原被加热表面存在的金属氧化物。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的随焊加热系统应用于焊件随焊加热的示意图；
[0019]图2为本专利技术的随焊加热系统示意图；
[0020]图3为本专利技术电弧发生极形状示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0022]如图1至图3所示，本专利技术包括加热器本体1，加热器本体内安装有间接电弧发生系统和气体偏吹系统，间接电弧发生系统包括安装在加热器本体上1的第一电极2和第二电极3，第一电极2和第二电极3均设置有电弧发生极4，第一电极2和第二电极3两者的电弧发生极的工作段5的端点相对，端点的连线中点为随焊加热系统工作点6；气体偏吹系统包括设
置于加热器本体1内的偏吹管7，偏吹管7的出气口位于随焊加热系统工作点6上方。
[0023]如图2所示，间接电弧发生系统包括安装在加热器本体1上的第一电极2和第二电极3，第一电极2和第二电极3从喷嘴8中伸出，伸出长度为5
‑
20mm。第一电极2和第二电极3均由电极夹9和电弧发生极4构成。电弧发生极4为“L”形，一边为电弧发生极的工作段5，一边为电弧发生极的夹持段10，电弧发生极的夹持段10由电极夹9夹持。第一电极2和第二电极3两者的电弧发生极的工作段5的中心线重合，且第一电极2和第二电极3两者的电弧发生极的工作段5的端点相对且距离5
‑
8mm。第一电极2和第二电极3两者的电弧发生极的工作段5的端点的连线中点定义为随焊加热系统工作点6。
[0024]第一电极2和第二电极3分别连接同一台交流加热电源11的正极和负极，选择交流加热电源11而不是直流加热电源是为了保护电弧发生极4。第一电极2和第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种随焊加热系统，其特征在于，包括加热器本体，所述加热器本体内安装有间接电弧发生系统和气体偏吹系统，所述的间接电弧发生系统包括安装在加热器本体上的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极均设置有电弧发生极，所述第一电极和第二电极两者的电弧发生极的工作段的端点相对，端点的连线中点为随焊加热系统工作点；所述气体偏吹系统包括设置于加热器本体内的偏吹管，所述偏吹管的出气口位于随焊加热系统工作点上方。2.根据权利要求1所述的一种随焊加热系统，其特征在于，所述电弧发生极的工作段的端部采用四分之一球形端部，其球形直径不超过电弧发生极直径的1.2倍。3.根据权利要求1所述的一种随焊加热系统，其特征在于，所述第一电极和第二电极均包括电弧发生极和电极夹，电弧发生极为“L”形，一边为电弧发生极的工作段，另一边为电弧发生极的夹持段，所述电弧发生极的夹持段由电极夹夹持。4.根据权利要求3所述的一种随焊加热系统，其特征在于，所述第一电极和第二电极连接同一台加热电源。5.根据权利要求4所述的一种随焊加热系统，其特征在于，所述第一电极和第二电极连接同一台交流加热电源。6.根据权利要求1所述的一种随焊加热系统，其特征在于，所述偏吹管的出气口位...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宗辉，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：