[发明专利]一种大功率TIG焊接工艺及其专用装置

说明书

技术领域

本发明属于一种大功率TIG焊接技术，尤其是一种大功率TIG焊接工艺及其专用装置。

背景技术

常见的手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊是非熔化极，即钨极作为电极（钨极的直径为2~4mm），在惰性气体纯度为99.95%氩气的保护下进行焊接，由于受到气体的保护从而获得优质的焊缝。由于输入的热量小，焊接速度慢仅为50~200mm/min，而电流仅为50~300A，该类焊接方法仅适用薄而小的工件，包括有色金属。

FCAW、GMAW、SAW等熔化极焊接工艺，埋弧焊焊缝中气孔，夹渣的倾向很小，但高线能量带来的焊缝组织晶粒粗大对焊缝机械性能的影响很明显。FCAW和GMAW工艺中熔池的强烈搅拌，不可避免会带入气体和夹渣物，几乎不可能达到一级片要求。

发明内容

为了克服现有的TIG焊接工艺的工序复杂、焊接质量较差、成本高、无法适应大型件焊接的不足，本发明提供一种工序简单、提高焊接质量、降低成本、有效适应大型件的焊接的大功率TIG焊接工艺及其专用装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大功率TIG焊接工艺，采用直径最大为10mm的钨棒作为主热源的大功率TIG焊枪的钨棒，再通过至少两把大功率焊枪作为叠加热源，所述大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪均位于焊缝的中心线上，同时启动大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪进行焊接操作。

进一步，所述叠加热源为两把大功率焊枪，所述两把大功率焊枪为TIG焊枪，其中一把大功率焊枪进行预热；所述主热源的大功率焊枪在预热状态下通过小孔效应穿透焊缝，并使焊缝成形；另一把大功率焊枪修整焊缝表面成形。

再进一步，其中一把大功率焊枪进行纵向摆动焊接，另一把大功率焊枪进行横向摆动焊接。

大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪中的焊丝采用自动送丝方式来完成。

一种大功率TIG焊接工艺的专用装置，所述专用装置包括主焊枪和至少两把辅助焊枪，所述主焊枪采用直径最大为10mm的钨棒，所述主焊枪、至少两把辅助焊枪均位于焊缝的中心线上。

进一步，所述专用装置还包括电弧摆动装置，所述电弧摆动装置包括纵向电弧摆动机构和横向电弧摆动机构，其中一把辅助焊枪与纵向电弧摆动机构连接，另一把辅助焊枪与横向电弧摆动机构连接。

所述专用装置还包括自动送丝机。

本发明的有益效果主要表现在：工序简单、提高焊接质量、降低成本；并有效适应大型件的焊接。

附图说明

图1是大功率自动TIG焊枪的结构图。

图2是图1的A—A截面图。

图3是图1的俯视图。

图4是大功率自动TIG焊枪电弧摆动装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

参照图1~图4，一种大功率TIG焊接工艺，采用直径最大为10mm的钨棒作为主热源的大功率TIG焊枪的钨棒，再通过至少两把大功率焊枪作为叠加热源，所述大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪均位于焊缝的中心线上，同时启动大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪进行焊接操作。

所述叠加热源为两把大功率焊枪，所述两把大功率焊枪为TIG焊枪，其中一把大功率焊枪进行预热；所述主热源的大功率焊枪在预热状态下通过小孔效应穿透焊缝，并使焊缝成形；另一把大功率焊枪修整焊缝表面成形。

其中一把大功率焊枪进行纵向摆动焊接，另一把大功率焊枪进行横向摆动焊接。

大功率TIG焊枪、至少两把大功率焊枪中的焊丝采用自动送丝方式来完成。

本实施例采用直径最大为10mm的钨棒作为加热的主要热源，同时通过双枪、三枪甚至三枪以上的热源叠加增加焊接区的热输入，实现一次焊透16mm厚的工件，焊接速度高达300~1200mm/min，解决了常规的TIG焊不能焊接大型工件的技术难题。

本实施例中，将两把或三把大功率焊枪成一条直线，同时作用在焊缝上（根据焊接工件规格不同，一般会形成两到三个熔池），通过叠加的焊接热源达到增加输入能量的目的，最终以提高焊接效率。

其中每个电极的功能各不相同，一般第一个TIG焊枪主要起到预热工件的作用，可以配置一套平行于焊缝的纵向电弧摆动系统，使得预热更加均匀；中间的等离子焊枪在预热状态下通过小孔效应一次穿透焊缝，直接使焊缝成型，第三把枪也是TIG，主要用于修整焊缝表面成型，此时也可在这把枪上增加一套横向的电弧摆动系统，使得焊缝成型的宽度和高度达到最佳，或可以再增加一套送丝机构在需要填充金属时进行填丝。