電容器儲能無迴路金屬熔融焊接方法及裝置的製作方法
2023-10-09 13:49:24 2
專利名稱：電容器儲能無迴路金屬熔融焊接方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業領域內的焊接方法，特別是一種利用電容器放電產生熱量將被焊接物體連接的方法，以及基於該方法的一種焊接裝置。
背景技術：
電弧焊作為工業生產領域內應用最廣泛的焊接方法之一，其原理是在金屬焊接過程中，利用被焊接物體作為負極，電焊條作為正級，採用極間持續供電的方式，通過低電壓大電流使電焊條和被焊接物體之間產生電弧，從而將被焊接物和電焊條熔融，熔融的金屬在冷卻後便連接在一起，達到焊接的目的。電弧焊是現代工業生產的一項重要加工工藝，具有節省金屬材料，減輕勞動強度，提高生產效率，以及保持良好的水密、氣密等特點，已成為目前工業生產中最常用的重要焊接手段。但是電弧焊在操作過程中存在著諸多安全隱患， 主要表現在1、焊接的熱傳導容易引起火災事故。由於電弧焊是通過電弧將金屬熔化後進行焊接，而這種電弧在焊接過程中溫度高達6000度以上。在焊接時焊件未拆下，熱隨金屬傳導，容易使焊件另一端的可燃物著火。2、焊渣的飛濺。在焊接作業中，由於電極間的放電造成熾熱的焊渣火星到處飛濺，這些焊渣火星的溫度都非常高。如果沒有採取防護隔離措施，當火星飛濺到棉、麻、紗頭、稻草等可燃物上時，容易發生火災。3、在噴漆、油漆車間或有易燃易爆氣體的部位進行電焊作業，易燃易爆氣體遇電焊明火會引起爆燃事故。4、焊接過程中，因為需要經常更換焊條和調節焊接電流，操作時要直接接觸電極和極板，而焊接電源通常是220V/380V，當電氣安全保護裝置存在故障、勞動保護用品不合格、操作者違章作業時，就可能引起觸電事故。如果在金屬容器內、管道上或潮溼的場所焊接，觸電的危險性更大。5、焊接中產生的電弧光含有紅外線、紫外線和可見光，對人體具有輻射作用。紅外線具有熱輻射作用，在高溫環境中焊接時易導致作業人員中暑；紫外線具有光化學作用，對人的皮膚都有傷害，同時長時間照射外露的皮膚還會使皮膚脫皮；可見光長時間照射會引起眼睛視力下降，易導致眼睛結膜和角膜發炎(俗稱電光性眼炎)。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是克服上述缺點，提供一種能夠高效、方便、快捷、實用的焊接方法以及基於該焊接方法的裝置。為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是一種電容器儲能無迴路金屬熔融焊接方法，包括以下步驟a.將兩個被焊接物體分別連接在電容器的正極端和負極端，並在電容器的正極端與被焊接物體之間連接一個開關控制電路；b.兩個被焊接物體之間緊密貼合，形成較小的金屬接觸電阻，兩個被焊接物體之間的連接端面即為金屬熔融焊接面；c.通過充電電路對電容器充電；d.充電完成後，打開開關控制電路，使電容器和兩個被焊接物體之間形成放電迴路，利用電容器極間瞬間釋放的大電流將兩個被焊接物體的金屬熔融焊接面熔融，從而將兩個被焊接物體焊接在一起。一種基於上述電容器儲能無迴路金屬熔融焊接方法的焊接裝置，包括電容器、以及為電容器進行充電的充電電路，電容器的正極端通過開關控制電路連接一個被焊接物體連接裝置，電容器的負極端直接連接另一個被焊接物體連接裝置，兩個被焊接物體連接裝置連接的被焊接物體之間緊密貼合，形成較小的金屬接觸電阻。本發明的工作原理如下所述首先將電容器的正極、負極分別與被焊接物體連接，兩個被焊接物體緊密貼合且之間採用接觸連接，以形成較小的接觸電阻。連接完畢後打開連接於電容器正極與被焊接物體之間的開關控制電路，兩個被焊接物體之間的金屬連接部分便形成良好的導電體，被焊接物體和電容器之間形成一個放電迴路，開關控制電路打開後電容器瞬間產生的熱量通過正負極傳輸到兩個被焊接物體之間的金屬熔融焊接面，使金屬連接部分產生熱量熔融， 將兩個被焊接物體熔融焊接在一起，達到焊接連接的目的。由於採用了以上技術方案，本發明所取得技術進步在於本發明所述的電容器儲能無迴路電熔融焊接裝置徹底改變了傳統電弧焊機在工作中利用極間低電壓大流量持續供電所產生的電弧的工作原理，而是利用電容器放電迴路的單極間接觸產生熱量將金屬熔融的工作原理，使焊接面熔融，達到焊接被焊接物體的目的。本發明採用兩個被焊接物體之間的熔融連接，而不使用電焊條等材料的填充，避免了容易產生的火花和焊渣。被焊接物不會因為極間放電而產生火花以及焊渣的飛濺，杜絕了火災事故的發生，可應用於任何作業環境。本發明通過充電電路與電容器相連為電容器充電， 避免了操作者直接接觸高壓焊接裝置造成的人身傷害事故的發生，安全性能得到了大大提尚ο
圖1為本發明所述焊接裝置的結構示意圖。其中AC.交流電源，C.電容器，M.充電電路，S.被焊接物體連接裝置，K.開關控制電路。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明進行進一步詳細說明。圖1為一種電容器儲能無迴路金屬熔融焊接裝置的結構示意圖，包括電容器C、充電電路M、開關控制電路K以及兩個被焊接物體連接裝置S。充電電路連接在電容器的正負極端為電容器進行充電。兩個被焊接物體連接裝置分別連接在電容器的正負極端，開關控制電路設置在電容器的正極端和連接在正極端的被焊接物體連接裝置之間。兩個被焊接物體分別串聯在電容器放電迴路中的兩個被焊接物體連接裝置內，並且兩個被焊接物體之間緊密貼合，在電容器放電迴路中形成較小的金屬接觸電阻，用於當開關控制電路打開時，兩個被焊接物體的作為導電體為電容器提供導通迴路。充電電路的工作電壓為220V-380V或者直流12V-MV。本焊接裝置的工作原理如下所述
首先打開連接於電容器正極與被焊接物體之間的開關控制電路，兩個被焊接物體之間的金屬連接部分便形成良好的導電體，使被焊接物體和電容器之間形成一個放電迴路。開關控制電路打開後，電容器瞬間釋放的大電流產生的熱量通過放電迴路作用到兩個被焊接物體之間的對合面，金屬連接部分產生熱量熔融，將兩個被焊接物體熔融焊接在一起，達到焊接連接的目的。一種基於上述焊接裝置的焊接方法，包括以下步驟a.將兩個被焊接物體分別連接在電容器的正極端和負極端，並在電容器的正極端與被焊接物體之間連接一個開關控制電路；b.兩個被焊接物體之間緊密貼合，形成較小的金屬接觸電阻，兩個被焊接物體之間的連接端面即為金屬熔融焊接面；c.通過充電電路對電容器充電；d.充電完成後，打開開關控制電路，使電容器和兩個被焊接物體之間形成放電迴路，利用電容器極間瞬間釋放的大電流將兩個被焊接物體的金屬熔融焊接面熔融，從而將兩個被焊接物體焊接在一起。
權利要求
1.一種電容器儲能無迴路金屬熔融焊接方法，其特徵在於包括以下步驟a.將兩個被焊接物體分別連接在電容器的正極端和負極端，並在電容器的正極端與被焊接物體之間連接一個開關控制電路；b.兩個被焊接物體之間緊密貼合，形成較小的金屬接觸電阻，兩個被焊接物體之間的連接端面即為金屬熔融焊接面；c.通過充電電路對電容器充電；d.充電完成後，打開開關控制電路，使電容器和兩個被焊接物體之間形成放電迴路，利用電容器極間瞬間釋放的大電流將兩個被焊接物體的金屬熔融焊接面熔融，從而將兩個被焊接物體焊接在一起。
2.一種電容器儲能無迴路金屬熔融焊接裝置，其特徵在於包括電容器、以及為電容器進行充電的充電電路，電容器的正極端通過開關控制電路連接一個被焊接物體連接裝置，電容器的負極端直接連接另一個被焊接物體連接裝置，兩個被焊接物體連接裝置連接的被焊接物體之間緊密貼合，形成較小的金屬接觸電阻。
全文摘要
本發明公開了一種電容器儲能無迴路金屬熔融焊接方法以及基於該焊接方法的焊接裝置，包括電容器、充電電路、開關控制電路以及兩個被焊接物體連接裝置。充電電路連接電容器，兩個被焊接物體連接裝置分別連接在電容器的正負極端，開關控制電路設置在電容器的正極端和連接在正極端的被焊接物體連接裝置之間，被焊接物體連接在兩個被焊接物體連接裝置內，並且被焊接物體之間緊密貼合，形成較小的金屬接觸電阻。本發明用於被焊接物體進行焊接時，不會因為極間放電而產生火花以及焊渣的飛濺，杜絕了火災事故的發生，可以應用於任何作業環境。
文檔編號B23K11/26GK102179612SQ20111008571
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月6日 優先權日2011年4月6日
發明者王士元, 王川, 王茜, 甄云云 申請人:保定維特瑞光電能源科技有限公司