焊絲預熱器的製作方法

2023-06-27 00:17:36

專利名稱：焊絲預熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於焊接設備的附屬裝置。
為了提高厚度在20mm以上工件的焊接效率，目前採用的方法有單絲預熱埋弧焊，和雙絲或多絲埋弧焊。前者是利用焊絲本身的電阻，在進入電弧前對焊絲局部加熱，提高焊絲的溫度和熔化速度，增加熔敷量，達到提高效率的目的。例如，機械工業出版社1981年出版的「焊接方法及設備」(第一分冊)第202頁圖6－28所刊載的就是這種類型。但這種方法的焊絲預熱溫度不宜太高，預熱電流較小，否則會使焊絲髮紅，過早氧化，同時焊絲變軟，不能順利地通過導電咀送入電弧區，因此所增加的熔敷量不大，一般不超過30％。雙絲或多絲埋弧焊是在單絲埋弧焊的基礎上增加焊絲，即兩根或多根焊絲同時焊接，這是一種既能保證合理的焊縫形狀，又可提高焊接效率的方法。但它是在增加對母材熱輸入的前提下提高焊速的，焊接接頭的影響區較寬，對有些熱敏感性強的工件不太適應，且操作較麻煩。如國產MZ－2×1600型電焊機就是這種類型。
本實用新型的目的是提供一種附加預熱焊絲埋弧焊的焊絲預熱器。該預熱器可直接與市購的附加焊絲送絲機構(例如NBC型半自動CO2焊接送絲機構)一起，附加在普通的單絲埋弧自動焊機上，也可附加在鎢極氬弧焊機上，作為附加填充焊絲的加熱電源及其控制系統，從而可實現附加預熱焊絲的埋弧自動焊，或預熱焊絲鎢極氬弧焊，有效地提高焊接效率。
本實用新型所說的焊絲預熱器，是一個帶有附加焊絲加熱電源和控制部分組成的可移動的整體。附加焊絲加熱電源是由日字型外鐵式鐵芯在其中間鐵芯上繞裝有全部初級和次級線圈組合而成。其次級線圈居中，初級線圈由不同匝數和連接方式不同組成若干組分置於次級線圈左右，並由轉換開關調節獲得多擋次的電參數。本實用新型提供的焊絲加熱電源可使用380V和220V兩種電源。供給附加焊絲的電流範圍為150A～110A，最大與最小電流之比＞3.4。
本實用新型所說的控制部份包括有電參數及焊絲預熱溫度調節轉換開關，送絲退絲轉換開關，熱絲焊通、斷開關和送絲速度調節等部份。所說的電參數及焊絲預熱溫度調節轉換開關，是根據在附加焊絲材料、直徑、幹伸長及送絲速度一定時，其附加焊絲預熱溫度僅與通過它的電流有關的原理，調節這個電流，就可以調節附加焊絲預熱溫度。本實用新型的電參數及焊絲預熱溫度調節轉換開關，是利用三個調節級數開關轉換初級線圈的電壓，即可轉換其電流，達到調節預熱溫度的目的。
本實用新型所說的送絲、退絲轉換開關，是一個普通的鈕子開關，在不同的位置時轉換送絲直流電動機激磁電壓的方向使電動機正轉或反轉，例如位置1時送絲直流電動機帶動送絲輪正轉，可送絲。位置2時則相反，可退絲。
本實用新型所說的送絲速度調節，是通過調節電位器改變可控矽的導通角，從而改變送絲直流電動機電樞電壓，使轉數改變，即調節送絲速度。
所說的熱絲焊通、斷開關，是指使用普通的單絲埋弧焊和使用與本實用新型聯機的附加預熱焊絲埋弧焊兩種焊接類型的轉換。該件為一種普通的鈕子開關。
所說的送絲機構，包括送絲馬達、送絲輪，附加焊絲以及送絲導管。送絲機構與焊絲預熱器有電纜連接，如前所述為市購產品。


圖1為附加預熱焊絲埋弧焊示意圖。
圖2為焊絲預熱器結構示意圖。
圖中1－埋弧焊主電源，2－埋弧焊主焊絲，3－送絲輪，4－附加焊絲，5－焊絲預熱器，6－工件，7－電弧，8－附加焊絲預熱段，9－附加焊絲加熱電源，10－電源輸出接線柱，11－電參數及焊絲預熱溫度調節轉換開關，12－送絲、退絲轉換開關，13－送絲速度調節，14－熱絲焊通斷開關，15－機殼。
下面對照附圖，對本實用新型作進一步說明。在長方體外殼15中，其下部裝有附加焊絲加熱電源9，該電源的鐵芯為日字型外鐵式，全部線圈繞裝在當中的鐵芯上，這有利於對線圈的機械防護。次級線圈居中，由六個線圈每三個一組組成的初級線圈分置其左右。該電源次級線圈取10～20匝，初級線圈選用20～200匝之間大小不同的6個。次級輸出8檔，電源380V和220V兩種即可獲16擋輸出。其最小空載電壓11V和6.3V，最大為22V和13V，其間擋次可調。在其上方殼體的上部，設有電參數及焊絲預熱溫度調節轉換開關11，此轉換開關設3個，即Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，每個開關分1，2兩個位置。轉換開關11的上方一排設置有送絲、退絲轉換開關12，送絲速度調節13，熱絲焊通斷開關14。最上部一排電壓指示，電流指示和總開關及220和380V的電源指示。本實用新型還設計了起弧和熄弧的延時控制電路，即在焊接時先按起弧按鈕，電弧引燃並接通預熱器電源，延時數秒再送絲焊接；在停焊時，先停兩根焊絲延時片刻後再熄弧。其延時時間為0～30秒可調。這是為了防止起弧時附加焊絲衝擊冷熔池，和停弧時防止焊絲由於慣性扎入溶池，此時利用電弧延時返燒使弧坑填充豐滿。延時電路是藉助時間繼電器實現。
當需要使用附加預熱焊絲埋弧焊接時，例如可用普通的單絲埋弧自動焊機MZ－1000型，將焊絲預熱器的電源輸出接線柱10按照附
圖1所示分別接在附加焊絲4(或送絲導管)和焊接工件6上。根據使用的電源將總開關置於380V或220V，按不同送絲速度要求，將送絲速度調節13調到合適位置；視焊接工件厚度及焊絲直徑選擇適當的加熱電流，即將電參數及焊絲預熱溫度調節轉換開關11置相應位置；送絲速度調節13應放在所選定位置，此時熱絲焊通斷開關14應在熱絲焊的位置。以上為焊接前準備工作。當按下起弧按鈕後，電弧引燃並接通焊絲預熱器電源，延時片刻，附加焊絲送進，開始正常焊接。停止焊接時，按下停弧按鈕，首先切斷焊絲預熱器加熱電源，主焊絲及附加焊絲的送進，延時片刻，電弧熄滅，停止工作。
焊絲預熱器可作為自動埋弧焊機的一個附加裝置，主焊機不需任何改裝，僅通過簡單的電路聯接，便可聯機使用，因而擴大了焊機的使用範圍，可大大提高焊接熔敷效率，一般可增加焊接效率50～100％。附加焊絲的填充，可相對降低熔池的過熱溫度，使焊縫熱影響區變窄，從金相組織看粗晶區的粗大晶粒相對較小，組織性能好，所得焊接接頭機械性能好，特別對熱敏感性大的材料，優點尤其顯著。焊絲預熱器，對附加焊絲加熱長度短，能耗少，其相對能耗率與提高熔敷之比小於0.31，在焊接同樣的焊縫，採用附加預熱焊絲埋弧焊的方式可相應節電20％以上，因而是高效率，低能耗的焊接方法。焊絲預熱器，附加焊絲預熱溫度和送絲速度可選擇調節，操作簡單，使用方便，各種電器安全可靠。焊絲預熱器，可廣泛地用於單絲自動埋弧焊機和附加在鎢極氬弧焊機上，主焊機不須改裝，聯機方便，在焊接生產中起到提高施工效率、節約能源並改善焊接接頭質量的作用，具有明顯的經濟和社會效益。
權利要求1.一種組成附加預熱焊絲埋弧自動焊中的焊絲預熱器，其特徵是由附加焊絲加熱電源和包括電參數及焊絲預熱溫度調節轉換開關、送絲、退絲轉換開關，熱絲焊通斷開關，送絲速度調節及電流電壓指示等組成的控制部分組成的可移動的整體。
2.按照權利要求1所說的焊絲預熱器，其特徵是所說的附加焊絲加熱電源，是採用日字型外鐵式鐵芯，在其中間鐵芯上繞裝全部初級和次級線圈，次級線圈居中，初級線圈由不同匝數及不同連接方式分組置於次級線圈左右，並經轉換開關控制獲得多檔電參數輸出。
3.按照權利要求1或2所說的焊絲預熱器，其特徵是所說的加熱電源中，次級線圈為10～20匝，初級線圈為20～200匝構成的多個線圈組成的。
4.按照權利要求1或2所說的焊絲預熱器，其特徵是所說的加熱電源可使用380V和220V兩種，其輸出電壓為6.3V～13V，和11～22V，附加焊絲可選擇使用150～550A的電流，並將其值分別顯示在電流電壓表上。
5.按照權利要求1所說的焊絲預熱器，其特徵是所說的控制部分在起弧和熄弧時設有延時控制電路，其延時時間為0～30秒。
專利摘要焊絲預熱器，屬於焊接設備的附屬裝置。是由附加焊絲加熱電源及控制裝置組成的可移動的整體。它和市購的附加焊絲送絲機構一起與普通的單絲自動埋弧焊機聯機，也可附加在鎢極氬弧焊機上，為附加焊絲提供電源及控制，組成附加預熱焊絲埋弧自動焊，既擴大了使用範圍，又大大提高焊接熔敷效率。其電參數控制開關和按鈕選擇調節，多擋輸出，操作簡便，安全可靠，在生產中可獲得明顯的經濟效益。
文檔編號B23K9/32GK2125475SQ9220185
公開日1992年12月23日 申請日期1992年1月29日 優先權日1992年1月29日
發明者奚道巖, 李桓, 蔡國餘, 張寶紅 申請人:天津大學