[发明专利]CMT电弧增材的抗屏蔽、抗干扰、抗分流防护装置及方法

说明书

本发明公开了一种CMT电弧增材的抗屏蔽、抗干扰、抗分流防护装置及方法，涉及增材装备技术领域。该防护装置包括环形磁铁和非导电弹性垫圈。所述环形磁铁外部设有非磁性环形磁铁支撑架、一号不锈钢密封环及环形弹性密封圈，用于保证环形磁铁的位置精度。所述环形磁铁内部设有固定套筒以及六角螺柱，用于整个装置在焊枪上的安装定位。另外，本装置还设有进气阀，陶瓷喷嘴及弹性弯管组成的侧吹装置，形成二路气体通道。本发明解决了CMT电弧增材过程中的电弧不稳、能量不集中以及金属氧化问题。该装置结构简单，使用方便，功能多样化，能够大大提高金属电弧增材的效率及质量。

技术领域

本发明涉及增材装备技术领域，尤其涉及一种增材保护装置及此装置的使用方法。

背景技术

电弧增材制造是以电弧作为热源、焊丝作为增材材料的一种增材制造工艺，电弧增材制造技术由于其具有冶金反应充分、成形致密度高、能量效率高、材料利用率高、工作尺寸限制小等优点，被广泛用于工业的各个领域。

冷金属过渡技术(CMT)相比于传统电弧增材技术，由于其采用了脉冲式的焊丝输送与短路过渡，整个熔滴过渡过程是“一冷一热”的高频率交替过程，能够大大降低增材过程中的热输入，并减少飞溅，非常适合于铝合金等低熔点金属的电弧增材制造。近几年来，CMT成为了国内外研究机构的研究热点，其广泛应用与航空航天、海洋装备等重要技术领域。

不可避免的，在CMT电弧增材的过程中，由于是全开放状态，容易受到外界的干扰。且由于机器人本体主要由多种金属加工而成，其电阻率较小，在引弧以及增材过程中，机器人本体的分流作用较大，容易导致难以起弧及增材过程的不稳定。在CMT电弧增材的过程中，由于电弧与金属的相互作用，产生的等离子体易产生屏蔽作用，熔池不稳定，降低增材效率及质量。基于此，本发明提供了一种增材保护装置及其使用方法来解决上文所述的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄壁件CMT电弧增材的防护装置，以解决现有薄壁件CMT电弧增材过程中的电弧不稳、能量不集中以及金属氧化问题。为达此目的，本发明采用以下技术方案：

基于上述目的，本发明一种薄壁件CMT电弧增材的抗屏蔽、抗干扰、抗分流防护装置，其中包括：防护装置主体、抗干扰装置、抗屏蔽装置及抗分流装置；

防护装置主体包括固定套筒14，固定套筒14固定在焊枪本体2的下部；

抗干扰装置包括两个进气阀4、密封腔、两个陶瓷喷嘴8及两个弹性弯管9；非磁性环形磁铁支撑架6、环形磁铁10、玻璃隔板11、二号不锈钢密封环12形成密封腔，非磁性环形磁铁支撑架6通过中心圆孔密封固定在固定套筒14上，非磁性环形磁铁支撑架6的上部为环形磁铁10，环形磁铁10的上部为二号不锈钢密封环12，环形磁铁10通过中心圆孔密封固定在固定套筒14上，二号不锈钢密封环12的中心圆孔与固定套筒14之间设置环形弹性密封圈5进行密封，一号不锈钢密封环13盖在二号不锈钢密封环12的上部，一号不锈钢密封环13通过中心圆孔密封固定在固定套筒14；两个进气阀4通过螺纹密封固定在一号不锈钢密封环13和二号不锈钢密封环12上的螺纹孔中；非磁性环形磁铁支撑架6和二号不锈钢密封环12的外环密封固定有圆环形的玻璃隔板11，这样就形成了以非磁性环形磁铁支撑架6和二号不锈钢密封环12为上下底面、环形磁铁10和玻璃隔板11为内外侧壁的密封腔；非磁性环形磁铁支撑架6上开设有两个孔，用于安装两个弹性弯管9，两个弹性弯管9的末端为两个陶瓷喷嘴8，两个陶瓷喷嘴8相对设置，从两个陶瓷喷嘴8喷出的气流相对，且与CMT焊枪上自带的竖直向下的中间保护气流相交汇。

所述的防护装置，抗屏蔽装置即为所述的环形磁铁10，环形磁铁10夹持在二号不锈钢密封环12和非磁性环形磁铁支撑架6之间。

所述的防护装置，环形磁铁10的磁感应强度可以通过磁控装置进行调节。