[实用新型]带CCD照相机监控的光机电一体化焊接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械清洗与焊接设备，具体涉及带CCD照相机监控的光机电一体化焊接装置。

背景技术

众所周知，铝合金的焊接与一般的碳钢，不锈钢等的焊接不同，有很多问题需要解决。本实用新型从铝合金材料在焊接中的特点以及焊接难点出发，来解决铝合金的焊接强度问题。铝合金热导率很大，大约为钢的2 到4倍，同时耐热性很差，一般铝合金均不耐高温，膨胀系数大，容易产生焊接变形，焊接裂纹倾向也很明显，而且越薄的铝合金板材越难焊接，容易焊穿。铝合金焊接中极易产生气孔，由于在熔池中的氢气不能在焊缝成型之前排出就导致了焊缝中存在气孔。铝合金表面直接暴露在空气中特别容易在表面产生一层难熔的氧化模(成分为三氧化二铝)，这层氧化膜的熔点高达2000多度，因此在进行钨极氩弧焊时会产生氧化模，导致打不透无法焊接等情况。铝合金的焊接接头软化情况严重，焊缝强度系数均低于母材。铝合金材料在溶化状态下表面张力小，很容易凹陷。众所周知，铝合金在焊接时主要存在以下问题：1、氧化能力强。铝与氧的亲合力很大，极易生成三氧化二铝薄膜。该氧化膜的熔点较高(可以达2050℃)，而铝合金熔点仅660℃，焊接时难以熔化，另外密度也大，因此易在焊缝中形成氧化物夹渣。同时氧化膜逸出功低，易发射电子，致使焊接电弧不稳，因此，在焊接之前必须将焊接区的氧化膜清除干净。2、易产生气孔。氢在铝中的熔解度随温度上升而增加，但与凝固点相比，氢的溶解度下降20倍，故铝合金在冷却凝固时，将有大量氢气析出，所以当焊接过程中存在参数不合适或操作不当等问题时则焊缝中极易形成气孔。3、膨胀系数较大，热裂纹倾向高。焊接时其膨胀量约为钢的2倍，凝固时铝合金的体积减少量约为5％，故焊接变形较大，所以当构件刚性较大或焊缝存在缺陷时在焊缝中、熔合线及热影响区易产生裂纹。4、合金元素烧损，接头性能下降。铝合金中如Zn、Mg等低沸点合金元素在电弧的高温作用下极易蒸发而烧损，使焊缝的合金成分降低，最终导致接头的机械性能下降比较明显，存在热影响区软化现象，这与钢焊接头是完全不同。所以，焊接铝合金要选择热量集中的焊接方法、正确的焊接材料及焊接规范；5、铝导热快，热容量大。必须采用热量集中的焊接方法，对较厚的铝板还必须预热(一般板厚≥10mm)；6、铝合金由固态转为液态时，没有明显的颜色变化，容易造成焊塌而形成焊瘤。当然，在进行铝管的焊接时，为了达到单面焊双面成形，焊接时的关键点就是焊缝必须有适量的塌陷，这要求焊工在操作时更要注意观察熔池。

MIG焊是熔化极惰性气体保护电弧焊(Metal Inert-gas Welding)方法，它是使用实芯焊丝作为熔化电极，并以外加惰性气体(Ar或He)作为电弧介质，同时保护熔滴、熔池及焊接区域高温金属。脉冲MIG焊(英文为Pulsed Metal Inert-gas Welding)则是脉冲熔化极惰性气体保护电弧焊方法，它是在熔化极惰性气体保护电弧焊的基础上，通过焊接电源控制，使焊接电流呈现脉冲式周期性变化，在每个脉冲周期中的焊接电流均呈现大小不同的脉冲峰值和脉冲基值，在脉冲峰值时段，电流值大于喷射过渡临界电流值，其电弧形态和通常的喷射过渡电弧形态相同，此时对焊丝及工件强烈加热并使之熔化，促使焊丝熔滴处于射流过渡焊接状态，同时在工件加热处建立熔池；而在脉冲基值时段，由于电流值很小，其作用主要是维持电弧燃烧持续，并对焊丝起预热作用，不需要产生熔滴过渡。所以，脉冲MIG焊可以在平均焊接电流低于喷射过渡临界电流值的状况下，进行射滴过渡焊接；并且能够通过控制每个电流脉冲峰值的大小及其持续时间，即可以有效地控制每个脉冲的焊接能量。脉冲MIG焊有三种熔滴过渡形式，分别为一脉一滴、一脉多滴、多脉一滴形式。其中多脉一滴会形成大滴过渡，不利于焊接，是应该避免的；一脉多滴为射流过渡状态，实践证明是一种理想的焊接过渡状态；一脉一滴是最佳的一种熔滴过渡形式，其熔滴大小较均匀，过渡有规律，且方向性强、飞溅少，能有效地提高铝合金高焊接质量。本实用新型经过试验表明：对铝合金双丝焊熔滴过渡，双丝焊熔滴是以亚射流和射滴为主，短路、射流及其它变异形式为辅的形式过渡。