[发明专利]用于铝合金焊接的交替电弧熔丝钨极氩弧焊系统及方法

说明书

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种用于铝合金焊接的交替电弧熔丝钨极氩弧焊方法。通过由直流MIG焊电源、直流脉冲电源、TIG焊枪、MIG焊枪、送丝机组成的交替电弧熔丝钨极氩弧焊系统，分别调节MIG焊电源和直流脉冲电源的电流，在焊丝、钨极、待焊工件之间建立了3个电弧：焊丝和钨极间的熔丝电弧、钨极和待焊工件间的焊接电弧、焊丝和待焊工件间的阴极清理电弧，将焊丝熔化、待焊工件熔化、待焊工件氧化膜清理三个过程分离开。本发明的焊接方法设计合理，易于实现，可以用于焊接铝合金及镁合金，与传统焊接方式相比，提高了焊接效率与质量，具有很好的实用价值。

所属技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种用于铝合金焊接的交替电弧熔丝钨极氩弧焊系统及方法。

技术背景

目前，钨极氩弧焊(TIG焊)和熔化极氩弧焊(MIG焊)是应用非常广泛的两种焊接方法。

TIG焊的优点是电弧燃烧稳定、无飞溅、焊接质量高、几乎可以焊接任何金属和合金；缺点是焊接效率低，通常只用于薄板焊接和厚板的打底焊接。

铝合金、镁合金表面覆盖着一层致密的氧化膜，采用TIG焊方法对此类材质的工件进行焊接时，要利用“阴极雾化”作用去除氧化膜，否则无法获得质量良好的焊缝。要使“阴极雾化”发挥作用，工件必须接电源负极，钨极接电源正极，这使钨极极易烧损。因此，TIG焊铝合金时通常需要采用交流电源，即能发挥“阴极雾化”作用，又能保护钨极，从而获得良好的焊接质量。TIG焊铝合金的质量很好，但效率很低，在一定程度上其应用也受到了限制。

为了提高TIG焊的效率，研究人员开发了热丝TIG焊、匙孔TIG焊、活性TIG焊、TIG-MIG复合焊、激光-TIG复合焊、熔丝TIG焊等多种改进型TIG焊方法。但这些方法由于控制复杂、设备成本高等多方面原因，都没有获得广泛应用。

在MIG焊操作过程中，当铝合金熔滴以射流方式过渡时，焊缝易呈现窄而深的指状熔深，焊缝两侧面熔透不良，易引起气孔和裂纹。但当铝合金熔滴以亚射流方式过渡时，焊缝成形优于射流过渡，引起气孔和裂纹的概率也大大降低。因此，亚射流过渡是铝合金MIG焊的首选熔滴过渡方式。但亚射流过渡时熔滴尺寸和焊丝直径相当，在电弧空间通过时会影响电弧稳定性。因此，铝合金MIG焊的焊接质量无法达到TIG焊的水平。

因此，需要一种TIG焊改进方法来提高传统TIG焊的焊接效率和焊接质量。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种用于铝合金焊接的交替电弧熔丝钨极氩弧焊系统，包括：直流MIG焊电源、直流脉冲电源、TIG焊枪、MIG焊枪、送丝机。

所述直流MIG焊电源的负极连接到直流脉冲电源的负极上，所述TIG焊枪连接到直流MIG焊电源的负极；所述MIG焊枪连接到直流MIG焊电源的正极；所述直流脉冲电源的正极连接至待焊工件，所述直流脉冲电源的正极接地；所述MIG焊枪和TIG焊枪刚性固定；所述TIG焊枪的钨极端部位于MIG焊枪的焊丝送进路线上。

所述MIG焊枪的轴线与TIG焊枪轴线间的夹角为60°。

所述MIG焊枪的导电嘴端部到TIG焊枪的钨极端部距离为15-20mm。

采用以上内容所述的用于铝合金焊接的交替电弧熔丝钨极氩弧焊系统，本发明提供一种进行交替电弧熔丝钨极氩弧焊的方法，包括以下步骤：

步骤一，摆放待焊工件，使其待焊部位处于水平位置或竖直位置；

步骤二，分别调节直流MIG焊电源和直流脉冲电源的电流预设值，调整MIG焊枪和TIG焊枪到达焊接位置；

步骤三，同时启动直流MIG焊电源和直流脉冲电源，送丝机送进焊丝，焊丝端部与TIG焊枪的钨极端部接触，在焊丝和TIG焊枪的钨极之间点燃熔丝电弧，熔丝电弧持续燃烧；