[发明专利]用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置

说明书

技术领域

本发明属于高效焊接工艺领域，具体涉及热丝焊接过程中的焊丝加热装置。

背景技术

TIG焊电弧燃烧相当稳定，焊缝质量十分优异，但是其电极的载流能力有限，电弧功率受到限制，熔敷速度低。热丝TIG焊是一种优质、高效、节能的TIG焊方法，其基本原理就是在焊丝送进熔池之前，对焊丝进行加热使其达到一定的预热温度，不仅可以提高焊接速度，而且可以明显改善熔敷率，并且调整了焊接熔池的热输入量，实现高速高效焊接并保留了电弧稳定、焊缝性能优良等TIG焊的所有优点。常规热丝机构是在焊丝与工件之间加一个热丝电源，利用电流流过焊丝产生的电阻热加热焊丝，使焊丝进入到熔池时的温度接近或达到焊丝的熔点。优点是焊丝温度易于控制、装置简单，存在的最主要问题是热丝电流形成的磁场使电弧发生偏吹，即磁偏吹现象，影响焊接过程的稳定性。为避免这一问题，通常热丝电流可以采用交变电流，或与焊接电弧交替工作(HST式)，可以在一定程度上减小热丝电流对焊接电弧的影响，但过程控制比较繁琐，仍然容易出现不稳定的情况。

此外学者又研究出了其它的加热方式：如高频感应加热、电弧加热。高频感应加热热丝TIG焊是采用高频感应加热设备，借助高频交变的磁场，在焊丝上形成高密度的涡流，从而达到加热焊丝的目的。其缺点是长时间接触高频对人身体健康不利，且设备昂贵。电弧加热热丝TIG焊是采用辅助的TIG电弧为加热电弧，对即将进入熔池的焊丝进行直接加热，该方法不存在磁偏吹和高频问题，但施焊过程中电弧加热焊丝部分有微弱的弧光，且焊丝温度不宜控制。综上所述，若能解决电阻加热过程中的磁偏吹问题，电阻加热依然是最理想的加热方式。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有电阻加热热丝焊接过程中，由于热丝电流的存在，产生磁偏吹现象，使得焊接过程不稳定的问题，而提供一种热丝钨极氩弧焊的加热装置。

本发明用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置包括2个电极和热丝电源，在焊丝上间隔设置有第一电极和第二电极，第一电极和第二电极分别连接热丝电源的两极，预热后的焊丝从电弧的后侧送进TIG焊的钨极产生的电弧中，其中热丝电源为恒流电源。

本发明采用热丝电源和两个电极，利用热丝电流在焊丝上产生的电阻热加热焊丝时，热丝电流不通过焊接工件，而是在焊丝上配置两个电极，在焊丝上构成回路。电极配置在远离焊接电弧的位置，热丝电流不会对焊接电弧产生影响。同时配合热丝温度控制装置，利用传感与控制手段，保证焊丝进入到熔池时接近熔化状态。

本发明所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置结构简单，由一个热丝电源和两个电极构成，其中热丝电源为恒流电源，电弧电流和热丝电流分开控制，过程容易控制，热丝电流的使用有效的提高了焊接效率。

本发明所述的用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置包含以下有益效果：

1、由于热丝电流不通过工件，不会出现磁偏吹现象，避免热丝电流对TIG电弧的影响，有效解决了常规电阻加热热丝焊接过程的不稳定问题，提高了焊接过程稳定性；

2、热丝电流与主弧电流可以独立调节，不必增加复杂的控制装置来进行波形匹配，热丝装置简单，易于实现，有利于热丝TIG焊接工艺的推广应用。

附图说明

图1为本发明用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置包括2个电极和热丝电源3，在焊丝上间隔设置有第一电极1和第二电极2，第一电极1和第二电极2分别连接热丝电源3的两极，预热后的焊丝从电弧的后侧送进TIG焊的钨极5产生的电弧中，其中热丝电源3为恒流电源。

本实施方式在焊丝上配置两个电极，将这两个电极与热丝电源相连，在焊丝进入熔池前利用热丝电流产生的电阻热加热焊丝。焊接起弧时，根据目标预热温度通过数学推导计算出所需热丝电流值，根据该值对热丝温度控制系统初始化，热丝电流采集装置和焊丝电压采集装置实时采集热丝电流和两电极间焊丝的电压，利用热丝温度控制系统实时调整热丝电流的大小，使较短时间内焊丝温度达到目标预热温度，且焊接过程中焊丝预热温度保持稳定。

本实施方式用于热丝TIG焊接的焊丝加热装置适用于热丝钨极氩弧焊，主要为了解决电阻加热热丝过程中，由于磁偏吹现象的存在使得焊接过程不稳定的问题。

本实施方式钨极氩弧焊的送丝是单侧旁路送丝。