一種電弧超聲波滾焊複合焊接裝置的製作方法

2023-08-02 07:15:06 3

本發明涉及電弧焊接和電弧冶煉領域，具體涉及一種電弧超聲波滾焊複合焊接裝置。

背景技術：

電弧焊是最早被發明使用的焊接方法，在工業生產中有著十分廣泛的應用。為了拓展電弧焊的應用範圍，進一步提高焊接效率，許多新的弧焊方法被發明並應用於工業生產中，如高頻脈衝氬弧焊、雷射增強電弧複合焊、雙面電弧焊及雙鎢極TIG等。但是目前上述方法仍存有不足，如輔助工序多、焊接效率低、成本高及很難適用於密閉容器等問題。

鑑於超聲的相關優點，越來越多學者將超聲振動引入到焊接中，如超聲輔助焊接、焊後超聲衝擊處理、功率超聲焊接、超聲釺焊等，在超聲電弧複合焊接中，超聲波的引入能夠改善母材熔化和熔池金屬凝固結晶行為，進而使焊縫組織得到細化，接頭性能得到提高；但是超聲波在傳輸過程中受溫度、煙塵、雜質等因素影響，能量衰減嚴重，如何使超聲波產生的振動穩定傳輸到焊接熔池中，使熔池保持穩定而強烈的振動是使熔池晶粒細化的一個關鍵因素。

鑑於上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終於獲得了本發明。

技術實現要素：

為解決上述技術缺陷，本發明採用的技術方案在於，提供一種電弧超聲波滾焊複合焊接裝置，其包括超聲波裝置和電弧焊裝置，其特徵在於，所述超聲波裝置包括超聲波滾焊機和弧焊滾輪，所述弧焊滾輪與所述超聲波滾焊機的一輸出軸連接，所述超聲波滾焊機把超聲波轉化為振動傳遞到所述弧焊滾輪上；所述電弧焊裝置包括一電弧焊槍，所述電弧焊槍與所述超聲波滾焊機固定在一起，在所述電弧焊槍對待焊工件進行焊接的同時，所述弧焊滾輪對待焊工件產生振動，使焊接區域晶粒細化。

較佳的，所述超聲波裝置還包括伺服電機和柔性導軌，所述伺服電機與所述超聲波滾焊機固連，所述伺服電機驅動所述所述超聲波滾焊機在所述柔性導軌上進行往復運動。

較佳的，所述超聲波裝置還包括一弧焊導軌，所述超聲波滾焊機內置一弧焊伺服電機，在所述超聲波滾焊機與所述弧焊滾輪沿著所述柔性導軌移動的同時，所述弧焊伺服電機驅動所述弧焊滾輪在所述弧焊導軌上轉動。

較佳的，所述電弧焊裝置還包括焊槍夾持裝置，所述焊槍夾持裝置將所述電弧焊槍固定在所述超聲波滾焊機上，通過所述焊槍夾持裝置能夠調整所述電弧焊槍與所述弧焊滾輪之間的距離和角度。

較佳的，所述電弧超聲波滾焊複合焊接裝置還包括一手輪，轉動所述手輪能夠對所述超聲波滾焊機位置進行微調，以滿足精確定位焊縫位置的需要。

較佳的，所述電弧超聲波滾焊複合焊接裝置還包括保護氣裝置，所述保護氣裝置通過導線與所述電弧焊槍相連，並為所述電弧焊槍傳送保護氣，用於提高焊接質量。

較佳的，所述電弧超聲波滾焊複合焊接裝置還包括送絲機構，所述送絲機構通過導線與所述電弧焊槍相連，並為所述電弧焊槍傳送焊絲。

較佳的，所述電弧焊槍的噴嘴還可以採用非熔化極電弧焊，採用非熔化極電弧焊時，不需要送絲機構。

與現有技術比較本發明的有益效果在於：超聲波滾焊機和弧焊滾輪沿著柔性導軌移動的同時，弧焊滾輪在弧焊導軌上轉動，將超聲波滾焊機產生的振動傳遞到待焊工件上，對焊接區域產生高頻振動，與夾持在超聲波滾焊機上的電弧焊槍共同作用，使焊接區域晶粒細化，焊縫組織和力學性能得到改善，焊接效果得到提高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明各實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發明實施例一的一種滾動式超聲電弧複合焊接裝置的結構圖。

圖2為本發明實施例二的一種滾動式超聲電弧複合焊接裝置的局部結構圖；

圖3為本發明實施例三的一種滾動式超聲電弧複合焊接裝置的局部結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特徵和優點作更詳細的說明。

實施例一

圖1為電弧超聲波滾焊複合焊接裝置，其包括：超聲波裝置1、電弧焊裝置2、控制櫃檯3、送絲機構4、保護氣裝置5，工裝夾具6，緊固螺栓7和手輪8；

超聲波裝置1包括超聲波滾焊機11、伺服電機12、弧焊滾輪13、柔性導軌14；伺服電機12通過螺栓與超聲波滾焊機11連接，超聲波滾焊機11的一輸出軸上設置有由伺服電機12驅動的驅動齒輪，該驅動齒輪在柔性導軌14上的凹槽配合滾動，在伺服電機12驅動驅動齒輪轉動時，超聲波滾焊機11沿著柔性柔性導軌14向前行走；弧焊滾輪13安裝在超聲波滾焊機11的另一輸出軸上，超聲波滾焊機11內置有一伺服電機驅動滾輪13轉動，超聲波滾焊機11和柔性導軌14都設置在控制櫃檯3上；工裝夾具6帶有多個螺紋孔，和緊固螺栓7可以對不同大小和形狀的待焊工件進行夾持，工裝夾具6設置在控制櫃檯3上，弧焊滾輪13轉動的同時在超聲波滾焊機11的帶動下在待焊工件上滾動；超聲波滾焊機11在伺服電機12的驅動下在柔性導軌14上進行往復移動的同時，超聲波滾焊機11將超聲波轉為機械振動通過弧焊滾輪13傳遞到待焊工件上，使焊接區域產生高頻振動；

電弧焊裝置2包括電弧焊槍21、電弧電源22和焊槍夾持裝置23；電弧電源22與電弧焊槍21電連接，並為電弧焊槍21提供電能；焊槍夾持裝置23把電弧焊槍21夾持在超聲波滾焊機11上；

送絲機構4和保護氣裝置5分別通過導線與電弧焊槍21相連，為電弧焊提供焊絲和保護氣；送絲機構4包括送絲機41和送絲控制器42，送絲機41用於傳送焊絲給電弧焊槍21，送絲控制器42用於控制送絲的速度，送絲機構4可以放置在控制櫃檯3的外面，也可以放置在控制櫃檯3的裡面；保護氣裝置5包括保護氣瓶和節流閥，保護氣瓶盛裝保護氣，節流閥用於控制傳送給電弧焊槍的保護氣的流量，保護氣裝置5放置在控制櫃檯3的便於輸送保護氣的一側；電弧焊槍21夾持焊絲，在弧焊電源22給電弧焊槍21提供電能的情況下將焊絲融化焊接焊縫，保護氣抑制周圍空氣中的活性氣體進入焊接熔池以避免產生氣孔、縮松等焊接缺陷；弧焊電源22和伺服電機電源均放於控制櫃檯3內部，並通過櫃檯上的通孔來進行導管導線的輸送；

焊接時，超聲波滾焊機11在伺服電機12的驅動下沿著柔性導滾14行走的同時，弧焊滾輪13自轉的同時通過在焊件導軌24上行走，把超聲波滾焊機11產生的振動傳遞到待焊工件，電弧焊槍21對放在焊件導軌24上的待焊工件進行焊接、弧焊滾輪13對待焊工件產生振動，在電弧焊槍21和弧焊滾輪13的複合作用下，使焊接區域的化學成分均勻、組織細密，焊接質量得到提高；

超聲波滾焊機和弧焊滾輪沿著柔性導軌移動的同時，弧焊滾輪在弧焊導軌上轉動，將超聲波滾焊機產生的振動傳遞到待焊工件上，對焊接區域產生高頻振動，與夾持在超聲波滾焊機上的電弧焊槍共同作用，使焊接區域晶粒細化，焊縫組織和力學性能得到改善，焊接效果得到提高。

實施例二

如上所述的電弧超聲波滾焊複合焊接裝置，本實施例與其不同之處在於：調整圖2所示的焊槍夾持裝置23能夠調整電弧焊槍21和弧焊滾輪13之間的相對距離和角度，滿足焊接的需要，保證焊接的靈活性。

實施例三

如上所述的電弧超聲波滾焊複合焊接裝置，本實施例與其不同之處在於：通過轉動圖3所示的手輪8能夠對超聲波滾焊機1位置的進行微調，以滿足精確定位焊縫位置的需要。

實施例四

如上所述的滾動式超聲電弧複合焊接裝置，本實施例與其不同之處在於電弧焊槍的噴嘴還可以採用非熔化極電弧焊，採用非熔化極電弧焊時，不需要送絲機構，可在噴嘴內固定鎢棒等電極材料，這樣節省了成本，增大了滾動式超聲電弧複合焊接裝置的布局空間。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，對本發明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和範圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發明的保護範圍內。