[发明专利]一种可变向摆动双丝气电立焊装置及新方法

说明书

本发明涉及一种可变向摆动双丝气电立焊焊接装置及新方法，包括双丝气电立焊焊枪主体部分、待焊工件、磁力吸附式行走导轨、焊枪夹持及连杆摆动机构等部分；焊接过程中，所述连杆摆动机构带动双丝焊枪进行沿焊接前进方向的摆动，从而使熔池发生充分流动以改善气电立焊厚板过程中侧壁未熔合的缺陷，提升焊件的性能；同时，随着焊枪到达预设的极限位置后，连杆机构中的转动方向可以发生变化以实现焊枪摆动方向的转变，并且依靠磁力吸附式导轨与齿条实现了摆动双丝气电立焊的高效化与自动化。

技术领域

本发明涉及海洋工程用钢板焊接领域，特别是大线能量气电立焊焊接厚板领域。

背景技术

以气电立焊为热源进行厚板焊接，利用水冷铜块挡住熔融的金属进行强制冷却成形，从而实现立向位置的自动化焊接。由于气电立焊本身大线能量、高热输入的特点，焊接热影响区（HAZ）的峰值温度会随之增加，势必会造成焊件在高温停留时间过长，从而造成热影响区晶粒组织粗大，从而导致焊后工件的性能尤其是韧性下降。同时在气电立焊接厚板的过程中，由于厚板立焊的特点经常会出现侧壁未熔合的缺陷，导致焊接不充分；且气电立焊焊枪主体摆动困难与摆动难以控制即换句话说目前现有的七点立焊焊枪大多自由度较低；因此在气电立焊的过程中部分热影响区域在高温区域停留时间过长、HAZ区域晶粒粗大，侧壁未熔合的问题一直是业界亟须解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种可变向摆动双丝气电立焊焊接装置及新方法，以解决现在技术中的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种可变向摆动双丝气电立焊焊接装置，包双丝气电立焊焊枪主体部分、待焊工件、磁力吸附式行走导轨、焊枪夹持及连杆摆动机构、工作平台、水冷正面铜滑块衬垫及装卡零件、送丝机及焊接电源、焊接保护气气瓶、循环水冷却系统、焊枪行走与摆动控制柜部分。

优选地，所述可变向摆动双丝气电立焊焊接装置，其特征在于，所述双丝气电立焊焊枪主体部分通过电木与焊枪夹持及连杆摆动机构连接，且焊枪与焊枪夹持部分连接电木可绕中心固定螺丝进行摆动，连杆摆动装置可变相带动双丝气电立焊焊枪主体部分进行沿焊接方向的摆动，且摆动方向与频率皆可调整。

优选地，所述焊枪夹持部分通过滑轨齿条与磁力吸附式行走导轨相连，焊枪夹持部分可以通过齿条沿着焊接方向精确移动，并通过磁力吸附式行走导轨在与焊接方向垂直的方向上精确移动，且可保证双丝相对静止、焊接高度自动提升。

优选地，所述磁力吸附式行走导轨与连杆摆动装置通过光纤与焊枪行走与摆动控制柜相连，可以通过控制柜上的相关按钮调节摆动的频率与方向并可改变气电立焊的相关焊接参数，且控制柜内部的继电控制器可以在焊接时自动改变焊枪前端摆动的方向从而实现变向摆动。

优选地，所述双丝气电立焊焊枪主体部分为双丝结构，且焊枪内部留有水冷通道并与循环水冷却系统相连接。

优选地，所述连杆摆动机构的转动副由通过控制柜模块引出的线路固定在与双丝气电立焊焊枪平行的平面，且其相对于控制柜的位置可由进行轴向的伸缩移动，移动副固定连接在焊枪与焊枪夹持部分连接电木上带动焊枪进行摆动。

优选地，所述连杆摆动机构转动副的旋转方向与旋转速度可以相应控制气电立焊焊枪的摆动方向与摆动频率，转动副由控制柜进行控制。

优选地，所述水冷铜滑块通过气管与焊接保护气气瓶相连，通过管道与水冷循环系统相连。

根据本发明的第二方面，提供一种可变向摆动双丝气电立焊焊接装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：在进行气电立焊之前，首先向循环水冷却装置中注入冷却水，确保给水与排水保证气电立焊焊枪、水冷铜滑块、焊接电源及焊枪行走与摆动控制柜的冷却；

步骤二：打开焊接保护气瓶，确定焊接时的气流量，向水冷铜滑块中通入焊接时所需要的保护气体；

步骤三：通过焊枪行走与摆动控制柜设定焊枪的行走轨迹与焊枪摆动频率及气电立焊焊枪的摆动变相的时机；