【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接设备，具体涉及一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法。
技术介绍
1、熔化焊是目前金属焊接领域应用最广泛的焊接方式，熔化焊包括熔化极气体保护焊(gmaw)、非熔化极气体保护焊(gtaw)、等离子弧焊(paw)、激光焊(lbw)、电子束焊(ebw)等。其中gmaw采用焊丝作为电极，在传统gmaw中熔滴过渡包括短路过渡、大滴过渡、射滴过渡、射流过渡等，通过实际验证，传统gmaw熔滴过渡为射滴过渡时，焊接过程最稳定、焊接质量更好。但传统gmaw射滴过渡需较大焊接电流，进而提高了对母材的热输入，降低了母材强度。最理想的情况，在较小的焊接电流下实现射滴过渡，不仅焊接过程稳定，还控制了电弧对母材的热输入。
2、gtaw、paw、lbw、ebw等焊接方式大多数情况均需要填丝焊接，相较于gmaw，填丝焊熔滴过渡过程缺少电磁力，熔滴过渡困难，大多采用焊丝与熔池接触过渡，自动焊以及半自动焊中对送丝速度要求极高，送丝速度过快容易扎穿熔池，送丝速度过慢焊丝脱离熔池形成较大熔滴，影响焊缝成形质量。理想情况时，焊丝端部金属持续稳定的送入熔池。
3、在自动焊及半自动焊中，焊丝以盘状收纳，焊接中焊丝受应力作用从导丝嘴中出来时均呈弯曲状，导丝嘴出来的焊丝弯曲导致焊缝平直度较差，对焊缝成形质量有一定的影响。而且自动焊和半自动焊中，需要较长的导丝管，导丝管越长对焊丝运动的阻力越大，进而影响焊丝的送丝速度，极端情况下甚至会出现堵丝现象。
4、在送丝过程中，对焊丝端头施加轴向振动。在gmaw中，焊丝端头熔滴受到往复的机械
5、振动送丝技术可以有效解决以上焊接问题，目前存在的振动送丝技术主要集中在振动送丝机构、抽拉送丝以及直接振动焊丝。振动送丝机构负载大，导致传动到焊丝端头的动能有限，焊丝端头振动幅度和振动频率均较小，并且噪音大；抽拉焊丝对送丝机的电机要求较大，能及时响应控制信号，并且焊丝端头振动频率较低。且上述两种机构均不能解决焊丝在应力作用下弯曲的问题。
6、直接振动焊丝目前存在多种方法，一是设计一个夹紧装置，在送丝过程中间断夹紧焊丝，实现焊丝一送一停的振动效果，该方法没有焊丝回抽过程，因此熔滴拉扯作用较小，促进熔滴过渡有限；二是设计直接轴向振动焊丝的装置，该方法受焊丝内应力的影响，振动幅度和频率有限，送丝时，焊丝被拉直紧绷，内应力阻碍焊丝被拉长，限制超出送丝机速度的送丝，抽丝时，焊丝被压短，内应力阻碍焊丝压缩，限制焊丝回抽；三是设计经向振动焊丝装置，焊丝经向运动，改变送丝机与导丝嘴之间焊丝的距离，送丝机端焊丝被约束，随着焊丝经向运动，实现导丝嘴端焊丝轴向振动，该方法焊丝内应力影响较小，并且焊丝振动也存在回抽。
7、关于通过径向振动焊丝，实现焊丝端头轴向振动的专利技术，现有通过凸轮导杆机构径向振动焊丝，实现焊丝端头轴向振动的目的，但该装置高速运行时，凸轮与导杆分离，焊丝振动幅度小于预期振动幅度，焊丝振动曲线失真。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有通过凸轮导杆机构高速运行时，凸轮与导杆分离，焊丝振动幅度小于预期振动幅度，焊丝振动曲线失真的技术问题，而提供一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法。
2、一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，该方法如下完成：
3、采用偏心回转的高频脉动送丝装置，该装置包括：送丝机、第一导丝轮、焊丝、第二导丝轮、导丝嘴以及偏心回转装置；其中偏心回转装置包括约束焊丝部件和驱动焊丝径向移动部件；
4、该装置运转时，送丝机、第一导丝轮、第二导丝轮以及导丝嘴共线，焊丝通过送丝机送丝，然后依次通过第一导丝轮、偏心回转装置、第二导丝轮以及导丝嘴完成送丝。
5、所述偏心回转装置的约束焊丝部件采用旋转圆盘，旋转圆盘带有偏心圆孔，驱动焊丝径向移动部件采用中空无刷电机。
6、进一步的，旋转圆盘安装在中空无刷电机上，旋转圆盘上有一个偏心圆孔；安装时，旋转圆盘的偏心圆孔、送丝机、第一导丝轮和第二导丝轮共线，第一导丝轮和第二导丝轮对称分布在旋转圆盘两侧。
7、进一步的，随着中空无刷电机带动旋转圆盘旋转，焊丝在旋转圆盘的偏心圆孔的约束下实现径向运动，增加第一导丝轮和第二导丝轮之间的焊丝长度，上端由于送丝机送丝轮约束，在下端实现抽取焊丝端头；
8、当中空无刷电机旋转180°时，焊丝径向运动距离达到最大，焊丝抽取距离达到最大，中空无刷电机继续旋转，焊丝径向运动距离逐渐减小，第一导丝轮和第二导丝轮之间的焊丝长度逐渐缩短，焊丝上端有约束，在下端实现推丝；中空无刷电机旋转一周，焊丝完成一个周期的抽丝和推丝。
9、进一步的，所述焊丝端头轴向振动由中空无刷电机配合旋转圆盘带动焊丝径向运动实现，焊丝端头振动频率由中空无刷电机的旋转速度控制，焊丝端头振动幅度由旋转圆盘上偏心圆孔的偏心距控制。
10、本专利技术提出了一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，该方法将焊丝穿过可以高速旋转体上的偏心孔，焊丝实现周期径向运动进而实现焊丝端头的轴向振动，可以保证高速运行下的焊丝运动曲线，并且对焊丝施加径向交变应力以及缓解导丝管阻力。
11、本专利技术使焊丝通过径向位移，实现焊丝在导管中的推进和回抽，以及焊丝端头的高频振动。进而实现缓解导管对焊丝的阻力、释放焊丝残余应力矫直焊丝以及促进熔滴过渡改善焊缝成形质量的目的。
12、本专利技术有益效果：
13、1、采用偏心回转装置径向振动焊丝、减少了振动机构负载，可以获得高频高幅的焊丝端头振动。
14、2、将该专利技术用于熔化焊领域，焊丝端头振动可以促进熔滴过渡，改善焊缝连续性和均匀性；搅拌熔池可以赶走气泡、增加焊缝组织均匀性并细化晶粒；降低热输入，提高焊缝成形质量。
15、3、该专利技术使焊丝产生往复径向运动，使焊丝产生交变应力，产生屈服，释放掉盘状焊丝的残余应力，矫直焊丝。
16、4、该专利技术用于自动焊或半自动焊中，焊丝导管较长，焊丝阻力较大，影响送丝速度，甚至会发生堵丝现象。抽拉焊丝可以缓解焊丝在导管中收到的阻力，稳定较长送丝条件下的送丝速度，避免堵丝。
17、本专利技术用于自动焊或半自动焊领域中。
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1.一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于该方法如下完成：
2.根据权利要求1所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于所述偏心回转装置的约束焊丝部件采用旋转圆盘(4)，旋转圆盘(4)带有偏心圆孔(4-1)，驱动焊丝径向移动部件采用中空无刷电机(5)。
3.根据权利要求2所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于旋转圆盘(4)安装在中空无刷电机(5)上，旋转圆盘上(4)有一个偏心圆孔(4-1)；安装时，旋转圆盘(4)的偏心圆孔、送丝机(1)、第一导丝轮(2)和第二导丝轮(6)共线，第一导丝轮(2)和第二导丝轮(6)对称分布在旋转圆盘(4)两侧。
4.根据权利要求2所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于随着中空无刷电机(5)带动旋转圆盘(4)旋转，焊丝(3)在旋转圆盘(4)的偏心圆孔的约束下实现径向运动，增加第一导丝轮(2)和第二导丝轮(6)之间的焊丝长度，上端由于送丝机送丝轮约束，在下端实现抽取焊丝端头；
5.根据权利要求2所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于所述焊丝端头轴向
6.根据权利要求2所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于焊丝端头振动频率为0～100Hz。
7.根据权利要求6所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于焊丝端头振动频率为80Hz。
8.根据权利要求2所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于所述第一导丝轮(2)和第二导丝轮(6)之间距离为100～200mm；所述旋转圆盘上偏心圆孔的偏心距为0～8.5mm。
9.根据权利要求8所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于所述第一导丝轮(2)和第二导丝轮(6)之间距离为200mm；所述旋转圆盘上偏心圆孔的偏心距为8mm。
10.根据权利要求1所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于该方法用于该方法应用于熔化极气体保护焊；焊丝作为电极，焊丝端头振动，熔滴在焊丝端头的迫使下发生周期性振动，获得动能；
...【技术特征摘要】
1.一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于该方法如下完成：
2.根据权利要求1所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于所述偏心回转装置的约束焊丝部件采用旋转圆盘(4)，旋转圆盘(4)带有偏心圆孔(4-1)，驱动焊丝径向移动部件采用中空无刷电机(5)。
3.根据权利要求2所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于旋转圆盘(4)安装在中空无刷电机(5)上，旋转圆盘上(4)有一个偏心圆孔(4-1)；安装时，旋转圆盘(4)的偏心圆孔、送丝机(1)、第一导丝轮(2)和第二导丝轮(6)共线，第一导丝轮(2)和第二导丝轮(6)对称分布在旋转圆盘(4)两侧。
4.根据权利要求2所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于随着中空无刷电机(5)带动旋转圆盘(4)旋转，焊丝(3)在旋转圆盘(4)的偏心圆孔的约束下实现径向运动，增加第一导丝轮(2)和第二导丝轮(6)之间的焊丝长度，上端由于送丝机送丝轮约束，在下端实现抽取焊丝端头；
5.根据权利要求2所述的一种基于偏心回转的高频脉动送丝方法，其特征在于所述焊丝端头轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：高洪明，刘金胜，高义，郭雯雯，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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