[实用新型]类激光高能脉冲精密冷补机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种类激光高能脉冲精密冷补机，属于焊机的一种。 

技术背景

当前对于一些精密贵重机械设备金属表面的磨损、碰伤、划伤和腐蚀等小面积微区失效的修复，通常采用的修复手段有堆焊、激光熔覆和粘涂等方法。以上几种技术在某些方面都存在一些缺陷。堆焊修复工艺简单、修复速度快，但修复过程中热输入量大，极易造成零部件的热变形；激光熔覆技术是一种较为理想的修复方法，但其高额的设备费用和较大的体积，让许多企业望而却步；粘涂虽然没有热量输出，但其修复层与修复表面的结合强度较低，对于一些重载荷和往复冲击的工况环境往往不能胜任。从以上几种技术的不足可以看出，一种热量输入小、修复成本低、结合强度高的新型修复技术对于金属零部件表面修复具有重大意义。脉冲氩弧焊技术的出现在一定程度上解决了堆焊修复热输入大的问题，但是对于薄壁零件和对热量特别敏感的金属材料其仍然无法适用。 

实用新型内容

为了克服以上问题，本实用新型提供一种类激光高能脉冲精密冷补机，能够实现脉冲电弧热，实现冷补焊接。类激光高能脉冲精密冷补技术对脉冲氩弧焊的能量输出从设备硬件层次进行了改进，能量输出采用“一脉一弧”的形式，相对于普通脉冲氩弧焊不存在维弧电流，修复零件没有持续电弧的加热，因而零件表面升温很小。 

为解决以上技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种类激光高能脉冲精密冷补机，所述冷补机包括主电路和控制电路，主电路的负载输出经传感器，连接控制电路，控制电路控制逆变电路的导通和关断； 

主电路电气元件包括高频起弧器和脉冲控制器；

冷补机采用逆变式电源，电源输出直流电，直流电经过高频起弧器起弧和脉冲控制器控制，输出脉冲直流电，再连接负载电路，实现冷补焊接。

进一步地，所述逆变式电源包括整流器、滤波器和变压器； 

交流电经整流后进入滤波器，滤波器连接变压器，高压电变为低压电，再进入整流器，输出直流电。

进一步地，所述控制电路包括传感器、放大器电路、TRC电子控制电路和驱动电路； 

传感器输出信号与给定电路进行比较，比较后的信号经放大器放大进入TRC电子控制电路， TRC电子控制电路与驱动电路相连。

进一步地，所述冷补机的控制面板上具有数码显示屏、工作模式选择钮、脉冲参数选择钮和冷补机开关。 

高能脉冲冷补技术是一种新型金属零件表面修复技术，其原理是通过高能脉冲电源产生的高能脉冲电弧热瞬时将修补材料和工件迅速熔结在一起，达到冶金结合，从而实现工件表面尺寸的修复，整个冷补过程持续时间很短约为几毫秒。 

附图说明

图1是本实用新型类激光高能脉冲精密冷补机冷补原理图； 

图2是实现本实用新型的电路原理图；

1-氩气罐；2-冷补机开关；3-工作模式选择钮；4-数码显示屏；5-冷补机；6-脉冲参数选择钮；7-氩气；8-冷补层；9-基体；10-焊丝；11-钨极。

具体实施方式

如图1所示，冷补机5的控制面板上具有数码显示屏4、工作模式选择钮3、脉冲参数选择钮6和冷补机开关2。冷补机5连接氩气罐1和氩气喷射装置，该装置喷口处设有钨极11，钨极11发热，传热焊丝10，焊丝10熔融，对预焊接的基体9表面进行焊接，由于喷射氩气7为脉冲电波，非连续电波，因此在基9体表面形成一层冷补层8。 

如图2所示，类激光高能脉冲精密冷补机采用逆变式电源，主要由功率系统和控制系统两部分组成。功率系统由输入电路、逆变电路、输出电路等构成。其中输入电路包括输入整流和滤波电路。逆变电路由电子功率开关器件和逆变降压变压器等构成。输出电路包括整流和滤波电路。控制系统部分主要是控制逆变电路的导通和关断，将直流电变换为中频交流电。控制电路主要包括电压、电流给定电路、电压和电流反馈电路、比较放大电路、时间比率（TRC）电子控制电路、驱动脉冲功率放大电路。 

该精密冷补机工作过程分为三步：起弧，通过高压脉冲起弧器产生的高压将氩气击穿完成起弧；维弧，由脉冲控制器控制电弧持续时间，一般不超过1s，通过控制电弧持续时间可以控制一次脉冲能量的大小；熄弧，冷补结束电弧熄灭。在下一脉冲信号出现时持续起弧、维弧和熄弧的工作过程。由于冷补过程采用“一脉一弧”的形式，相对于普通脉冲氩弧焊不存在维弧电流，修复零件没有持续电弧的加热，因而零件表面升温很小。