專利名稱：利用二氧化碳焊電源進行鎢極氬弧焊焊接的方法及焊機裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種焊接方法及裝置。
背景技術：
二氧化碳焊與鎢極氬弧焊均為在工業(yè)生產中得到了廣泛應用和發(fā)展的焊接方法。但現(xiàn)有的二氧化碳焊機和鎢極氬弧焊機是通常所見的兩種互不相關的焊接機，當需要兩種焊接時，就要分別使用兩種不同的焊接機，極不方便。這是由于二氧化碳焊接的特點決定了二氧化碳焊機必須采用平特性或緩降外特性電源；而鎢極氬弧焊通常采用陡降的外特性電源。一般認為兩者很難結合為一體。國內有人在焊接變壓器中使用了這兩種不同特性的外特性電源，從而實現(xiàn)集二氧化碳焊與直流鎢極氬弧焊功能為一體的兩用焊機，這種方法成本很高，結構復雜，操作不便，而且使用范圍有限，不能焊接有色金屬，所以很難在實際生產中得到應用。此外，二氧化碳焊機一般采用的是經焊接變壓器整流得到的直流電源，至今尚未見到使用二氧化碳焊電源進行交流鎢極氬弧焊的文獻和報道。筆者就此問題進行了大量實驗，在現(xiàn)有二氧化碳焊電源的基礎上進行了改進，實驗結果證明利用二氧化碳焊電源進行鎢極氬弧焊焊接的方法是可行的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供利用二氧化碳焊電源進行鎢極氬弧焊焊接的方法及焊機裝置，使用同一種電源實現(xiàn)二氧化碳焊與鎢極氬弧焊，從而把二氧化碳焊與鎢極氬弧焊結合為一體。由于實現(xiàn)直流鎢極氬弧焊焊接與交流鎢極氬弧焊焊接的原理不同，所以本發(fā)明包括兩個設計思路，一個是利用二氧化碳焊電源進行直流鎢極氬弧焊焊接；另一個是利用二氧化碳焊電源進行交流鎢極氬弧焊焊接，具體介紹如下1利用二氧化碳焊電源進行直流鎢極氬弧焊焊接的設計思路1)進行鎢極直流氬弧焊焊接時，焊件HJ接正極，焊槍HQ2接負極；2)鎢極直流氬弧焊焊接回路中增加高頻震蕩器GP，用于引弧；3)鎢極直流氬弧焊焊接回路中增加一可調電阻R，在進行薄板、超薄板(厚度為0.1-0.3mm)焊接時，利用可調電阻R調節(jié)焊接電流大小，在焊接中、厚板時，將此可調電阻R短路。
2利用二氧化碳焊電源進行交流鎢極氬弧焊焊接的設計思路1)進行鎢極交流氬弧焊焊接時，將二氧化碳焊電源的整流部分斷開，直接將電抗器DK與焊接變壓器次極線圈連接以構成交流輸出電源。
2)鎢極交流氬弧焊焊接回路中增加高頻震蕩器GP與高壓脈沖穩(wěn)弧器WH，用于氬弧焊引弧、穩(wěn)??；3)鎢極交流氬弧焊焊接回路中增加電容C，用于消除直流分量。
本發(fā)明鎢極氬弧焊采用二氧化碳焊平特性或緩降外特性電源。其焊接電源主要由焊接變壓器B1，整流電路D1-D6，電抗器DK等組成，本發(fā)明利用二氧化碳焊電源進行鎢極氬弧焊焊接的方法，由焊接電源，控制系統(tǒng)，焊槍，供氣系統(tǒng)，送絲系統(tǒng)組成，其中焊接電源主要由焊接變壓器B1，整流電路D1-D6，電抗器DK等組成，鎢極交流氬弧焊電源由焊接變壓器B1與電抗器DK等組成；鎢極直流氬弧焊電源由焊接變壓器B1，整流電路D1-D6，電抗器DK等組成；二氧化碳焊電源與鎢極直流氬弧焊電源相同。
上述焊接變壓器次級線圈回路中設有兩個刀開關HS1與HS2，其中HS2控制二氧化碳焊與直流鎢極氬弧焊電源，刀開關HS2中b1、b1′為直流鎢極氬弧焊，b3、b3′為二氧化碳焊；刀開關HS1控制二氧化碳焊與交流鎢極氬弧焊電源，刀開關HS1中a1、a1′為交流鎢極氬弧焊，a3、a3′為二氧化碳焊。
上述二氧化碳焊接變壓器次級線圈與電抗器DK組成的回路中增加了電容C、高頻震蕩器GP與高壓脈沖穩(wěn)弧器WH，其中電容C一端與焊接變壓器次級線圈連接，另一端與刀開關HS1連接；高頻震蕩器GP與高壓脈沖穩(wěn)弧器WH連接刀開關HS2中b2、b2′兩端上述鎢極直流氬弧焊焊接回路中增加一可調電阻R，可調電阻R一端接刀開關HS2中b1′，另一端接直流氬弧焊焊槍HQ2。
本發(fā)明焊機成本低廉，結構簡單，使用方便，用途廣泛，不僅可優(yōu)質高效地焊接碳鋼、合金鋼、不銹鋼，還可以焊接銅、鈦、鋁、鎂及其合金等。尤其是本發(fā)明中的鎢極直流氬弧焊在使用平特性或緩降外特性電源后可焊接超薄不銹鋼板(厚度為0.0.3mm)，因此本發(fā)明具有良好的使用價值。


附圖1是本發(fā)明焊機的結構示意圖；附圖2為本發(fā)明焊機的主電路系統(tǒng)電路圖。
具體實施例本發(fā)明的具體實施例可以參考附圖1、2。從兩圖可以看出，本發(fā)明鎢極氬弧焊采用二氧化碳焊平特性或緩降外特性電源。其焊接電源主要由焊接變壓器B1，整流電路D1-D6，電抗器DK等組成。本發(fā)明二氧化碳焊與交/直流鎢極氬弧焊兩用焊機，由焊接電源5，高頻振蕩器與高壓脈沖穩(wěn)弧器6，控制系統(tǒng)1，焊槍7，供氣系統(tǒng)4，送絲系統(tǒng)2組成。供氣系統(tǒng)4包括減壓器9、氬氣瓶11、二氧化碳氣瓶10、預熱器12、流量計13。焊接電源5主要由焊接變壓器B1，整流電路D1-D6，電抗器DK等組成，鎢極交流氬弧焊電源由焊接變壓器B1與電抗器DK等組成；鎢極直流氬弧焊電源由焊接變壓器B1，整流電路D1-D6，電抗器DK等組成；二氧化碳焊電源與鎢極直流氬弧焊電源相同。
上述焊接變壓器次級線圈回路中設有兩個刀開關HS1與HS2，其中HS2控制二氧化碳焊與直流鎢極氬弧焊電源，刀開關HS2中b1、b1′為直流鎢極氬弧焊，b3、b3′為二氧化碳焊；刀開關HS1控制二氧化碳焊與交流鎢極氬弧焊電源a1、a1′為交流鎢極氬弧焊，a3、a3′為二氧化碳焊。
上述二氧化碳焊接變壓器次級線圈與電抗器DK組成的回路中增加了電容C、高頻震蕩器GP與高壓脈沖穩(wěn)弧器WH，其中電容C一端與焊接變壓器次級線圈連接，另一端與刀開關HS1連接；高頻震蕩器GP與高壓脈沖穩(wěn)弧器WH連接刀開關HS2中b2、b2′兩端本發(fā)明焊機以現(xiàn)有的二氧化碳焊機為基礎，在主電路系統(tǒng)增加了高頻振蕩器與高壓脈沖穩(wěn)弧器6，在供氣系統(tǒng)中增加氬氣瓶4，在進行二氧化碳焊接時用二氧化碳氣瓶，在進行氬弧焊焊接時用氬氣瓶。附圖1中焊槍7為可選件，在進行二氧化碳焊接時用二氧化碳焊槍(圖2中HQ1)，在進行氬弧焊焊接時用鎢極氬弧焊焊槍(圖2中HQ2)。
本發(fā)明焊機通過刀開關HS1與HS2來實現(xiàn)二氧化碳焊、鎢極直流氬弧焊與鎢極交流氬弧焊之間的轉換。HS2實現(xiàn)二氧化碳焊與鎢極直流氬弧焊的轉換，HS1實現(xiàn)二氧化碳焊與鎢極交流氬弧焊的轉換。
二氧化碳焊電路回路如下焊接變壓器次級線圈產生的電流經過D1-D3，HS1中a3′、a2′，電抗器DK，HS2中b2、b3，焊槍HQ1，焊件，HS2中b3′、b2′，HS1中a2、a3，D4-D6形成焊接回路。
鎢極直流氬弧焊電路回路如下焊接變壓器次級線圈產生的電流經過D1-D3，HS1中a3′、a2′，電抗器DK，HS2中b2、b1，焊件HJ，焊槍HQ2，可調電阻R，HS2中的b1′、b2′，HS1中a2、a3，到D4-D6形成焊接回路。
鎢極交流氬弧焊電路回路如下焊接變壓器次級線圈產生的電流經過電容C，HS1中a1′、a2′，電抗器DK，HS2(b1、b1′或b3、b3′均可)，HS1中a2、a1，形成焊接回路。
本發(fā)明中高頻振蕩器GP在進行鎢極氬弧焊焊接時主要起引弧作用，在某些條件下也可起穩(wěn)弧作用，以避免氬弧焊焊接時鎢極與工件接觸產生短路電流，造成鎢極燒損、焊縫中產生夾鎢等缺陷。在進行氬弧焊焊接操作時，將焊槍距焊件2mm左右處通電，此時焊槍與焊件之間會產生高頻高壓，在高壓下，氬氣被擊穿電離放電，從而達到引弧的目的。
本發(fā)明中高壓脈沖穩(wěn)弧器WH在進行鎢極交流氬弧焊焊接時起穩(wěn)弧作用，在交流電弧的負半周開始的瞬間，加一個較高的脈沖電壓，使電弧重新引燃，從而取得交變電弧的穩(wěn)定作用。
本發(fā)明中電容C在鎢極交流氬弧中起隔直通交作用，可調電阻R用來調節(jié)焊接電流大小。
由于二氧化碳焊接是在二氧化碳焊接電源提供的低電壓、大電流狀態(tài)下完成的，將此電源用于鎢極氬弧焊時，因鎢極氬弧焊的鎢絲電極受到電流的限制，電流大時鎢絲容易燒斷，所以為了適應鎢極氬弧焊焊接，二氧化碳焊接電壓、焊接電流應適當調小，適當調節(jié)電抗器DK，以避免鎢極電極燒損，并根據不同的鎢絲直徑調整出適當的焊接電壓，焊接電流進行焊接。
權利要求
1.一種利用二氧化碳焊電源進行鎢極氬弧焊焊接的方法，其特征在于鎢極氬弧焊采用二氧化碳焊平特性或緩降外特性電源，此焊機由焊接電源(5)，控制系統(tǒng)(1)，焊槍(7)，供氣系統(tǒng)(4)，送絲系統(tǒng)(2)組成，其中焊接電源(5)主要由焊接變壓器B1，整流電路D1-D6，電抗器DK等組成。
2.一種利用二氧化碳焊電源進行鎢極氬弧焊的焊機裝置，此焊機由焊接電源(5)，控制系統(tǒng)(1)，焊槍(7)，供氣系統(tǒng)(4)，送絲系統(tǒng)(2)組成，其中焊接電源主要由焊接變壓器B1，整流電路D1-D6，電抗器DK等組成，其特征在于鎢極交流氬弧焊電源由焊接變壓器B1與電抗器DK組成；鎢極直流氬弧焊電源由焊接變壓器B1，整流電路D1-D6，電抗器DK組成；二氧化碳焊電源與鎢極直流氬弧焊電源相同。
3.據權利要求2所述的焊機裝置，其特性在于焊接變壓器次級線圈回路中設有兩個刀開關HS1與HS2，其中HS2控制二氧化碳焊與直流鎢極氬弧焊電源，刀開關HS2中b1、b1′為直流鎢極氬弧焊，b3、b3′為二氧化碳焊；刀開關HS1控制二氧化碳焊與交流鎢極氬弧焊電源a1、a1′為交流鎢極氬弧焊，a3、a3′為二氧化碳焊。
4.據權利要求2所述的焊機裝置，其特性在于所述二氧化碳焊接變壓器次級線圈與電抗器DK組成的回路中增加了電容C、高頻震蕩器GP與高壓脈沖穩(wěn)弧器WH，其中電容C一端與焊接變壓器次級線圈連接，另一端與刀開關HS1連接；高頻震蕩器GP與高壓脈沖穩(wěn)弧器WH連接刀開關HS2中b2、b2′兩端。
5.據權利要求2所述的焊機裝置，其特性在于所述鎢極直流氬弧焊焊接回路中增加一可調電阻R，可調電阻R一端接刀開關HS2中b1′，另一端接直流氬弧焊焊槍HQ2。
全文摘要
一種利用二氧化碳焊電源進行鎢極氬弧焊焊接的方法與焊機。焊機由焊接電源，控制系統(tǒng)，焊槍，供氣系統(tǒng)，送絲系統(tǒng)組成。其中焊接電源采用二氧化碳平特性或緩降外特性電源，此電源主要由焊接變壓器，整流電路，電抗器組成。此外，在焊接電源回路中增加高頻引弧裝置。焊機具有二氧化碳焊與交/直流鎢極氬弧焊兩種功能，本發(fā)明結構簡單，制造成本低，性能穩(wěn)定，使用方便靈活，不僅可優(yōu)質高效地焊接碳鋼、合金鋼、不銹鋼，還可以焊接銅、鈦、鋁、鎂及其合金等。
文檔編號B23K9/10GK1597222SQ20041001349
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月21日 優(yōu)先權日2004年9月21日
發(fā)明者王梅豐, 王梅儂 申請人:王梅豐