[发明专利]多丝旋转电弧焊

说明书

技术领域

本发明涉及一种电弧焊，特别是一种多丝旋转电弧焊。其是利用以一定螺旋角旋绕的焊丝，在电弧焊的过程中自动形成对熔池具有搅拌作用的旋转电弧，不仅提高焊接熔敷效率，而且使焊缝金属合金成分均匀，晶粒细化。

背景技术

现有的旋转电弧焊有两种，一种是上世纪50年代前苏联提出的旋弧焊，是指在两个接头端面之间形成电弧，该电弧在磁场的作用下高速旋转，使接头端面被加热，再通过顶锻实现连接的一种高效率焊接方法。这种旋弧焊属于接触焊中的闪光对焊，并不属于电弧焊的范畴，主要用来焊接各种形状与尺寸的管件，生产效率高，有良好的经济效果。

另一种是上世纪80年代开发的高速旋转电弧焊接法，属于电弧焊的范畴，主要用于角接头的平角焊接。其原理与原先的旋弧焊截然不同。焊接时，焊丝送进送丝咀的中心，而导电端则偏离中心一定的距离，借助马达使送丝咀旋转，焊丝端部的电弧亦相应以同一方向按预定的旋转直径作旋转运动。如中国专利号87103245所公开的“高速旋转电弧焊设备”，这种方法的优点是：1.焊道平滑，这是由于电弧高速旋转使电弧力和电弧热等向周围平均分散造成的结果；2.焊速高，试验表明，用原来的方法焊接时，焊速达80cm/min时，即产生凸形的不良焊道，而用本方法，即使焊速至120cm/min时仍能获得良好的焊道；3.焊丝熔滴过渡与焊道熔深的情况与老方法不相上下；4.可采用电弧传感器进行高精度自动跟踪。本发明所述的旋转电弧焊属于后者。

上述的高速旋转电弧焊，虽具有上述诸多功效，确实具有进步性，但是为实现电弧旋转在送丝设备上需增加使焊丝端绕一定半径旋转的装置，如图1所示，其中20是电极，21是焊丝，22是旋转马达，23是马达22的轴，24是安装在轴23上。由马达带动的高速旋转齿轮；25是由齿轮24带动的高速旋转齿轮，26是支承电极21，的自定心轴承；使电极21离齿轮25中心至少一定的距离偏心地安装在齿轮25上，并可由齿轮25的旋转使电极21高速旋转，27是作为旋转电极21的支点的自定心，轴承28是安装在焊接设备座(图中未示)上的齿轮减速箱，29是向电极供电的馈电电缆，30是焊丝，31是被焊接物体，32是旋转直径调节器，33是馈电电缆接头的安装孔.34是支承齿轮25的轴承。工作时，电极21的下端部，由旋转马达22通过齿轮24和25传动，以自定心轴承27为支点绕圆周运动，于是，由电极下端.送出的焊丝21尖端和熔接电弧30一起，在被焊接物体31上绕圆周运动。用调节器32改变距离L的大小，就能够调节回转焊丝21尖端的回转直径D。电极20的下端部绕圆周运动的时候，电极20自身并不旋转，因此，就能象图示那样，用馈电电缆29直接馈电给电极20。因而难以大量推广使用，只在自动电弧焊方面得到应用，无法用于半自动电弧焊。

由此可见，上述现有的旋转电弧焊在方法、设备的结构及使用上，显然仍存在有不便与缺陷，有待进一步改进。

本发明人基于从事焊接工作多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的旋转电弧焊接方法，能够取代现有的高频旋转电弧焊，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的高频旋转电焊所存在的设备机构复杂的缺陷，而提供一种新的多丝旋转电弧焊，所要解决的技术问题是采用现有设备可实现多丝旋转电弧焊，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种多丝旋转电弧焊，包括焊接电源、焊丝、送丝设备，其中所述焊丝为多股焊丝，其中至少有一股焊丝以螺旋方式紧密缠绕于其余焊丝的外层，或称中心焊丝的外层，在焊接电源的作用下，所有焊丝与工件之间形成电弧，焊丝熔化向焊缝过度，所述缠绕于外层的螺旋焊丝与工件之间的则形成旋转电弧。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的多丝旋转电弧焊，其中所述多股焊丝中至少一股焊丝为中心焊丝，其余焊丝为螺旋焊丝，以螺旋方式紧密缠绕于所述中心焊丝的外层，在焊接电源的作用下，所有焊丝与工件之间形成电弧，焊丝熔化向焊缝过度，所述缠绕于外层的多股螺旋焊丝与工件之间的则形成多个同步旋转电弧。

前述的多丝旋转电弧焊，其中对于每一个旋转电弧的旋转频率f与螺旋焊丝的螺旋升角α，螺旋焊丝的中心的旋绕半径r，焊接时的送丝速度v有关，可由公式f＝v/2πrSinα求出，对于多股螺旋焊丝与工件之间形成的多个同步旋转电弧的旋转频率fn＝nv/2πrSinα。