[发明专利]一种磁控等离子体的焊接方法及焊接装置

说明书

本发明公开了一种磁控等离子体的焊接方法及焊接装置，焊接方法采用在焊枪和焊接工件之间增加沿焊枪方向的纵向磁场。电弧在纵向磁场的约束下，产生了剧烈的收缩效果，电弧的电场强度显著增强，从而具备了强大的纵向穿透能力。因此，在焊枪和焊接工件之间加入纵向磁场，能够轻松焊接高厚度板材料或其它焊接困难的特殊金属材料。并且，焊接工件在通电线圈电流的作用下，还具备焊接前预热，焊接后热处理的功能，焊缝成型质量明显提高。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种磁控等离子体的焊接方法及焊接装置。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，焊接技术也日新月异。然而，在焊接领域，始终有若干技术难题，几十年来得不到解决，也没有任何进展。其中之一就是磁控等离子体焊接技术，该技术对于焊接超厚的钢板或其它金属材质，以及焊接包括铜板在内的各种高导热率的金属，具备其它焊接方法无法达到的焊接效果。同时，该技术对于改进焊缝质量，提升焊接效率，有着非常显著的效果。

为解决该难题，国内外专家学者穷尽了各种方法，但是，大家无形中都陷入一种固定的思维模式：要使等离子体能量高度集中，并具备强大纵向运动动能的特性，必须产生很强的纵向磁场，而为了产生强磁场，又必须在通电线圈中加入高磁导率的磁性材料。但是，在加入了磁性材料后，通电线圈的磁场绝大部分被约束在磁性材料内部，真正用来约束纵向运动的等离子体的磁场反而大为减弱，根本就达不到预期效果。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种磁控等离子体的焊接方法。本发明开创性地去掉了附加在通电线圈上的磁环，通过加大电流的方式来加大通电线圈的纵向磁场，从而取得了意想不到的效果。

本发明提出的一种磁控等离子体的焊接方法，在焊枪和焊接工件之间增加沿焊枪方向的纵向磁场。

优选的，所述纵向磁场由连通电源的金属环形成。

优选的，所述电源包括直流电源或交流电源。

优选的，所述电源的电流为100-20000A。

优选的，所述金属环为中空结构，中空结构连通水源。

优选的，所述金属环为单圈金属环或双圈金属环。

本发明还提供一种应用本发明磁控等离子体的焊接方法的焊接装置，所述焊接装置包括焊枪，所述焊枪体的前端固定有通电空心金属环。

所述焊枪包括各种类型的焊枪，例如各种气体保护焊焊枪：氩弧焊焊枪、二氧化碳气体保护焊接焊枪和非气体保护焊焊枪。

所述空心金属环还连通水源。

所述空心金属环设有进水口和出水口。

所述空心金属环采用的金属能够产生磁场，例如金、银、铜或其合金等。

本发明的有益效果是：

在焊接中的电弧具有自动寻找阳极的特性，因此现有的各种焊接方法，例如对于高深度焊缝的超厚不锈钢钢板(厚度为6到15mm)，普通氩弧焊机无法焊接，只能在焊缝的表面形成焊接效果，焊缝的中部和底部焊接电弧无法进入，只能焊接6mm以下钢板，因此无法达到良好的焊接效果。本发明的方法，在焊枪附近增加一个通有电流的金属环，在金属环中心可以产生超强的纵向磁场。电弧在纵向磁场的约束下，产生了剧烈的收缩效果，电弧的电场强度显著增强，从而具备了强大的纵向穿透能力。加入通电金属环后，可以焊接6到15mm厚不锈钢钢板，因此，在焊枪和焊接工件之间加入纵向磁场，能够轻松焊接高厚度板材料或其它焊接困难的特殊金属材料。并且，在通电线圈交变电流的作用下，还具备了对焊接工件焊接前预热，焊接后热处理的功能，焊缝成型质量明显提高。

附图说明

图1为应用本发明磁控等离子体的焊接方法的焊接装置的整体结构示意图；