一种三丝间接电弧焊气体调控装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三丝间接电弧焊气体调控装置及方法，所述装置包括焊接电源

【技术实现步骤摘要】
连接至所述左边丝焊枪的电极极性相同；所述焊接电源Ⅰ和所述焊接电源Ⅱ的另一个电极均连接至所述主丝焊枪；
[0010]所述焊枪夹具设置有三组调节机构，所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪分别通过一组所述调节机构安装于所述焊枪夹具，所述调节机构用于调节所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪的角度；所述焊枪气瓶通过导气管连接至所述主丝焊枪，所述导气管上安装有可调节气体流量的焊接气流表；
[0011]所述伸缩杆一端连接至所述焊枪夹具，另一端连接至所述喷嘴夹具，所述后置气喷嘴安装于所述喷嘴夹具，通过调节所述喷嘴夹具在所述后置气喷嘴上的夹持位置能够调节所述后置气喷嘴底部喷口的高度；所述后置气瓶通过后置导气管连接至所述后置气喷嘴，所述后置导气管上安装有可调节气体流量的后置气流表
。
[0012]进一步地，通过调节所述焊枪夹具的高度能够调节所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪的高度
。
[0013]进一步地，所述调节机构包括旋转关节和安装于所述旋转关节上的可拆卸卡扣，所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪分别安装于相应的所述调节机构的所述可拆卸卡扣上，通过转动所述旋转关节能够调节所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪的角度
。
[0014]进一步地，所述伸缩杆可伸缩改变长度
。
[0015]进一步地，所述后置气喷嘴的材质为耐高温材料，所述后置气喷嘴的喷口直径比焊接熔池的宽度大
2mm
～
10mm。
[0016]进一步地，所述焊枪气瓶和所述后置气瓶中的气体均为非活性气体，且相互之间在高温下不产生化学反应
。
[0017]本专利技术还提供了一种三丝间接电弧焊气体调控方法，采用了上述的三丝间接电弧焊气体调控装置，具体包括以下过程：
[0018](1)
焊接前
[0019]将主丝焊枪
、
左边丝焊枪和右边丝焊枪的焊丝干伸长调整为
10mm
～
20mm
，通过焊枪夹具上的调节机构调节主丝焊枪
、
左边丝焊枪和右边丝焊枪的角度，使主丝焊枪
、
左边丝焊枪和右边丝焊枪的焊丝相交于一点；
[0020]通过调节焊枪夹具的高度，使主丝焊枪
、
左边丝焊枪和右边丝焊枪的焊丝交点高度位于待焊工件上方
2mm
～
15mm
，并确保焊丝交点位于焊缝预留间隙的轴线上；
[0021]通过调节喷嘴夹具在后置气喷嘴上的夹持位置，使后置气喷嘴底部喷口高于焊丝交点所在平面
4mm
～
30mm
，并确保后置气喷嘴垂直于待焊工件表面；
[0022]通过调节伸缩杆的长度使后置气喷嘴最前端与焊丝交点的水平距离为
10mm
～
30mm
；
[0023]开启焊枪气瓶，调节焊枪气流表使气体流量为
10L/min
～
30L/min
，焊枪气瓶提供的焊枪保护气从主丝焊枪中喷出；
[0024]开启后置气瓶，调节后置气流表使气体流量为
10L/min
～
30L/min
，后置气瓶提供的后置气体从后置气喷嘴中喷出，使后置气体与焊枪保护气能够在电弧空间内形成耦合气流场；
[0025]根据预设焊接方向调整所述气体调控装置的位置，使后置气喷嘴位于电弧的后
方；
[0026](2)
焊接时
[0027]首先同时开启焊接电源Ⅰ和焊接电源Ⅱ，使电流在三根焊丝之间形成电流回路，产生电弧；然后使待焊工件相对于焊丝交点所在位置移动，焊丝在电阻热和电弧热的作用下熔化，持续滴落至预留焊缝间隙中与熔化的母材金属形成焊接熔池；在电弧力的作用下，电弧下方的液态金属朝焊接方向的反方向流动，在液态金属未凝固时，受到耦合气流场的调控作用：通过调节后置气喷嘴的高度及喷出的后置气体的流量，使焊接熔池获得柔性补偿力，可抵消电弧力对液态金属沿焊接方向的反方向的驱动效应，进而可调控焊接熔池的流动行为，消除液态金属的堆积凸起；
[0028](3)
焊接后
[0029]同时关闭焊接电源Ⅰ和焊接电源Ⅱ后，关闭焊枪气瓶和后置气瓶
。
[0030]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0031]本专利技术提供的三丝间接电弧焊气体调控装置及方法，利用后置气体系统提供的后置气流，改变原有电弧空间气流场状态及液态熔池的受力机制，对熔池流动行为进行柔性调控，使焊接过程中朝焊接反方向流动的液态金属在未完全凝固时的汇集形态发生改变，可以有效消除大体积液态金属的堆积凸起，对驼峰缺陷具备明显的抑制效果，进而可显著提升焊接效率，并且本专利技术所述装置结构简单
、
操作便利，具备极高的性价比
。
[0032]基于上述理由本专利技术可在材料工程领域广泛推广
。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0034]图1为本专利技术所述三丝间接电弧焊气体调控装置结构示意图
。
[0035]图2为采用本专利技术所述三丝间接电弧焊气体调控装置焊接过程示意图
。
[0036]图3为采用实施例1所述三丝间接电弧焊气体调控装置及方法对三丝间接电弧焊熔池行为的调控过程示意图
。
[0037]图4为实施例1所述三丝间接电弧焊气体调控装置及方法对三丝间接电弧焊焊缝形貌的优化结果示意图
。
[0038]图中：
1、
焊接电源Ⅰ；
2、
焊接电源Ⅱ；
3、
主丝焊枪；
4、
左边丝焊枪；
5、
右边丝焊枪；
6、
焊枪气瓶；
7、
导气管；
8、
焊接气流表；
9、
后置气喷嘴；
10、
喷嘴夹具；
11、
焊枪夹具；
12、
伸缩杆；
13、
后置气瓶；
14、
后置气流表；
15、
后置导气管
。
具体实施方式
[0039]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术
。
[0040]为使本专利技术实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三丝间接电弧焊气体调控装置，其特征在于，包括焊接电源
、
焊接电源
、
主丝焊枪
、
左边丝焊枪
、
右边丝焊枪
、
焊枪气瓶
、
后置气喷嘴
、
喷嘴夹具
、
焊枪夹具
、
伸缩杆和后置气瓶；所述焊接电源Ⅰ的一个电极连接至所述右边丝焊枪，所述焊接电源Ⅱ的一个电极连接至所述左边丝焊枪，所述焊接电源Ⅰ连接至所述右边丝焊枪的电极与所述焊接电源Ⅱ连接至所述左边丝焊枪的电极极性相同；所述焊接电源Ⅰ和所述焊接电源Ⅱ的另一个电极均连接至所述主丝焊枪；所述焊枪夹具设置有三组调节机构，所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪分别通过一组所述调节机构安装于所述焊枪夹具，所述调节机构用于调节所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪的角度；所述焊枪气瓶通过导气管连接至所述主丝焊枪，所述导气管上安装有可调节气体流量的焊接气流表；所述伸缩杆一端连接至所述焊枪夹具，另一端连接至所述喷嘴夹具，所述后置气喷嘴安装于所述喷嘴夹具，通过调节所述喷嘴夹具在所述后置气喷嘴上的夹持位置能够调节所述后置气喷嘴底部喷口的高度；所述后置气瓶通过后置导气管连接至所述后置气喷嘴，所述后置导气管上安装有可调节气体流量的后置气流表
。2.
根据权利要求1所述的三丝间接电弧焊气体调控装置，其特征在于，通过调节所述焊枪夹具的高度能够调节所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪的高度
。3.
根据权利要求1所述的三丝间接电弧焊气体调控装置，其特征在于，所述调节机构包括旋转关节和安装于所述旋转关节上的可拆卸卡扣，所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪分别安装于相应的所述调节机构的所述可拆卸卡扣上，通过转动所述旋转关节能够调节所述主丝焊枪
、
所述左边丝焊枪和所述右边丝焊枪的角度
。4.
根据权利要求1所述的三丝间接电弧焊气体调控装置，其特征在于，所述伸缩杆可伸缩改变长度
。5.
根据权利要求1所述的三丝间接电弧焊气体调控装置，其特征在于，所述后置气喷嘴的材质为耐高温材料，所述后置气喷嘴的喷口直径比焊接熔池的宽度大
2mm
～
10mm。6.
根据权利要求1所述的三丝间接电弧焊气体调控装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兆栋，刘黎明，王泽力，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：