[发明专利]一种外加磁场的TIG焊枪

说明书

技术领域

本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种外加磁场的TIG焊枪。 

背景技术

TIG焊是一种用纯钨或活化钨(钍钨、铈钨、锆钨、镧钨)作为不熔化电极，利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝，焊接过程中钨极不熔化，只起电极的作用，同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护的焊接方法；TIG焊接法的主要优点是可以焊接的材料范围广，包括厚度在0.6mm及其以上的工件，材质包括合金钢、铝、镁、铜及其合金、灰口铸铁、普通钢、各种青铜、镍、银、钛和铅，主要的应用领域是焊接薄的和中等厚度的工件，在较厚的截面上作为焊根焊道使用。 

目前，在传统的TIG焊中，只能靠调节焊接电流、焊接速度等参数来实现焊缝的成形，在自然电弧焊接条件下，整个熔池液态金属的流动相对比较平稳，液态金属的流动速度较慢，由于焊枪紧邻母材温度较低，具有较大的过冷度，晶粒以柱状晶为主，晶粒相对粗大，焊后容易出现气孔、裂纹等缺陷。 

发明内容

本发明的目的：提供一种安装在TIG焊上的焊枪，利用电磁感应对电弧产生磁场作用，进而改善焊缝质量。 

本发明创造的目的是通过下述的技术方案实现的：一种外加磁场 的TIG焊枪，焊枪1通过螺栓5和夹紧装置2与绕线轴3的螺纹进行锁紧，线圈4缠绕于绕线轴3的外部，所述线圈4连接于电源，电流通过线圈4产生磁场。 

所述线圈4沿垂直于焊枪1的长度方向缠绕，产生纵向磁场。 

所述通过线圈4的电流为间歇交变电流，产生的磁场为间歇交变磁场，磁场的设置位置及磁场的参数选择将影响电弧的挺度及焊缝的成形。 

本发明的有益效果在于：外加磁场通过与电弧的电磁作用，改变熔池的传质、传热过程，从而改变晶粒的结晶方向，细化一次组织，减小偏析，提高焊缝力学性能，降低气孔、裂纹等缺陷的敏感性；由于外加磁场与弧焊焊枪连接，弧焊焊枪不需要做任何改动，结构紧凑，使用方便，维护简单制造成本低。 

附图说明

图1是本发明外加磁场的TIG焊枪的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图1对本发明做进一步描述，本发明中焊枪1是通过螺栓5和夹紧装置2与绕线轴3的螺纹进行锁紧，整个外加磁场是通过外加电流，实现电磁的转换。 

通过左、右手定则进行判定，线圈4的缠绕方式对电弧将产生纵向磁场，受纵向磁场的影响，电弧为“钟罩形”，其钟罩面是一个高速度旋转的封闭曲面；外加纵向磁场使电弧温度分布发散，温度场“矮而胖”，电弧中心的温度下降，径向温度梯度较小；在纵向磁场中， 由于焊接电弧的旋转扩张，使焊缝熔宽增加，熔深减小；熔池中的液态金属受洛伦兹力的作用，绕焊接电弧中心轴旋转。由于离心力的作用，熔池前端液态金属沿熔池一侧向尾部流动，相应的熔池液态金属沿另一侧向前端流动，因为熔池前端液态金属温度高，在流动过程中使一侧熔合比大，另一侧熔合比小，造成焊接熔池不对称；因此，最终选择外加间歇交变电流产生间歇交变磁场来实现对电弧和焊缝成形的改善，在纵向交变磁场作用下，熔池液态金属周期性正反向旋转，使熔池呈波浪形状，焊缝表面光滑平整，焊缝成形良好。