[实用新型]一种用于铝材加工的焊接系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铝材加工领域、电子电路领域和机械设备领域，具体是指一种用于铝材加工的焊接系统。

背景技术

铝合金重量轻、强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好，是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。采用铝合金代替钢板材料焊接，结构重量可减轻50％以上。因此，铝及铝合金除广泛的应用于航空航天和电工等领域外，同时还越来越多的应用于石油化学工业。传统的铝合金在焊接，采用的是氩气进行保护的电弧焊。

这样，存在电能消耗大，有大量的光和气体的污染产生，且会消耗钨合金棒和氩气，加工成本高，易出现氧化、气孔、热裂纹、烧穿和塌陷等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于铝材加工的焊接装置，通过设置本实用新型，从而能快速焊接铝合金，减少加工过程中钨合金棒和氩气的消耗，提高能量的利用效率，且焊接强度高，能减少氧化、气孔、热裂纹、烧穿和塌陷等质量问题的出现。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于铝材加工的焊接系统，所述焊接系统主要由焊接装置和电源装置组成；所述焊接装置主要由外壳、声波透镜、振动膜、动线圈、磁芯、定线圈、手柄组成；外壳为一端开口的圆筒形，外壳的封口端与手柄相连；声波透镜为钟形，声波透镜设置在外壳的内部，声波透镜的开口方向与外壳的开口方向相同；振动膜为圆形薄片状，振动膜设置在声波透镜的内部，动线圈与振动膜相连；磁芯设置在声波透镜的底部，定线圈设置在磁芯的外周；定线圈、磁芯、振动膜、动线圈的轴线相重合。

设备工作时，首先将需要焊接的两块铝材放置到一起，焊接面打磨光滑，且两焊接面预留一定的间隙，然后将铝粉放置在间隙中，并填实；表面涂上一层保护剂。启动设备后，向动线圈和定线圈通入频率相同，方向相反的高频交流电；定线圈和磁芯就会产生和动线圈方向相反的磁场，有磁场的特性可知，动线圈就会带动振动膜震动，振动膜发出的声波经声波透镜汇聚后作用于铝粉上。铝粉在高频的震动过程中，颗粒之间会发生粘接；这样，就能快速焊接铝合金，减少加工过程中钨合金棒和氩气的消耗，提高了能量的利用效率，且焊接强度高，且能减少焊接工程中出现的氧化、气孔、热裂纹、烧穿和塌陷等质量问题。

所述电源装置主要由降压整流电路、第一输出电路和第二输出电路组成；所述降压整流电路中，变压器TV的输入级接电源，变压器TV的输出级与由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成的全桥整流电路的输入端相连；所述第一输出电路中电容C1与全桥整流电路的输出端并联，电容C1引出两极即为第一输出电路的输出端U1；所述第二输出电路中的电阻R1和电阻R3串联后与电容C1并联；电容C1连接有电阻R2，电阻R2连接有三极管T1的基极；三极管T1的基极和集电极之间连接有晶振X1；电阻R1与电阻R3的连接处连接有电阻R4；电阻R4与三极管T1的集电极相连，三极管T1的发射极和集电极之间连接有电容C2；三极管T1的发射极和基极之间连接有电容C3，电容C3引出两极即为第二输出电路的输出端U2。

电压器TV将高压的交流电转换成低压交流电，全桥整流电路将交流电转换成直流电，电容C1将直流电的波过滤掉，然后给第一输出电路和第二输出电路供电；第二输出电路通过晶振X1和三极管T1将低压直流电转换成脉冲电流，给定线圈和动线圈提供周期变化的电流，带动振动膜高频震动。

所述焊接装置还设置有散热装置，散热装置主要由叶轮和电机组成，电机设置在外壳内部，叶轮与电机的转轴相连。散热装置能降低设备的温度，保证设备的正常运行。

所述第一输出电路的输出端U1与电机相连，第二输出电路的输出端U2的第一极和第二极分别与定线圈的第一极和第二极相连，第二输出电路的输出端U2的第一极和第二极分别与和动线圈的第二极和第一极相连。这样连接，定线圈和动线圈的输入电流的频率相同，所产生的磁场刚好相反，能带动振动膜震动。

进一步地，本实用新型公开了一种用于铝材加工的焊接系统的优选结构，即：所述声波透镜内壁的每一点与振动膜和预设加工点的两条连线相对于此点的垂线对称；声波透镜的材质为石英。声波透镜将振动膜发出的超声波汇聚一点，大大提高了工作面的能量密度；石英的硬度高，能将高频率的声波反射，吸收率低，提高设备的转换效率。