[发明专利]热接合处理之后的采用阴极清洁的清洁工件的方法和装置

说明书

提供一种在焊接处理之后清洁工件(6、8、9)的方法，其中，通过从工件(6、8、9)的表面去除氧化物来进行清洁，氧化物在在先的焊接处理期间形成在工件(6)的焊缝(8)上或焊接热影响区(9)上，其中，电弧产生在工件(6、8、9)与非自耗电极(2)之间以去除工件(6、8、9)上的氧化物，其中，电源(7)设置成电连接工件(6、8、9)和非自耗电极(2)；其中，非自耗电极(2)是阳极连接的，且工件(6、8、9)是阴极连接的。

技术领域

本发明涉及一种在热接合处理之后清洁工件表面的方法，其中，通过从工件表面去除氧化物来进行清洁，该氧化物于在先接合处理期间形成在工件的焊缝上或焊接热影响区上。

背景技术

焊接是众所周知的通过引起熔融的接合处理之一。焊接过程以适当的方式使用能量源来熔化待焊接的工件。除了熔化工件之外，通常还将填充材料添加到焊接接头中以形成会冷却成接头的熔融材料池，该接头可以很牢固，或甚至比工件本身更牢固。一些最常见的焊接处理包括屏蔽金属电弧焊(SMAW)、气体保护钨极电弧焊(GTAW)、气体保护金属电弧焊(GMAW)、药芯焊丝电弧焊(FCAW)、埋弧焊(SAW)、电渣焊(ESW)等。除了这些电弧焊接变型之外，其它熔焊技术使用包括气体火焰、电弧、激光、电子束、超声波、摩擦的许多不同的能量源，以适于接合材料的不同要求。

与焊接相比，在钎焊或软钎焊期间，仅填充物熔化，并且待接合的部件仅以固体状态加热。然而，即使在此，接合处理也在表面上产生热氧化层，其可以通过本发明去除。在本文档中，我们使用术语“焊接”作为可比较的热接合技术。

待焊接的工件通常由在氧气和热量二者都存在的情况下金属制成，而金属将在其表面上形成氧化层。这种现象因工件的高温和其与气氛的接触而在焊接过程中特别显著。这种不均匀的氧化层在焊缝或热影响区中执行成为彩虹色纹，然而这是不希望的，因为其会引起工件结构的变化并降低工件的耐腐蚀性。因此，需要去除该氧化层以实现更好的焊接质量。

存在各种方法来去除这种氧化层，就像是刷洗或研磨工件的变色表面之类的一些机械处理。这些处理具有的缺点是：不能做够完全地或均匀地去除氧化层，且在使用被污染的刷子或砂轮的情况下，工件的耐腐蚀性也将降低。另外，使用将工件浸入含酸溶液中的湿化学酸洗来去除表面氧化物。这个方法具有很好的性能，但是因腐蚀性化学品而需要非常复杂的处理以确保操作者的安全性，并且需要后处理以清除工件上的酸。因此它非常昂贵并且耗能。已知的另一种变型是湿式电化学酸洗，其也使用湿化学品(酸)与电流相结合，具有所有提到的缺点。

因此，本发明的目的是改进克服了现有技术中的缺点的清洁方法，并以更经济和有效的方式提供了应用。

发明内容

本发明提供根据权利要求1的清洁方法和根据权利要求10的装置，以实现上述目的。

根据本发明，电弧产生在所接合的工件与非自耗电极之间以去除工件上的氧化物，其中，电源设置成电连接工件和非自耗电极，并且其中，非自耗电极实质是阳极极化的，且工件实质是阴极极化的。

“实质阳极极化”意味着非自耗电极在阳极上被电源供给的总电能超过75％，优选地超过85％，更优选地为100％，并且因此，工件实质是阴极极化的。

电源优选地设置有直流电流(DC)电路，通过该电路，非自耗电极被完全阳极极化并且工件被完全阴极极化。

电源也可以是交流电流(AC)电路，其在待清洁工件上具有非常少的阳极部分(最多25％)，这意味着当工件被阳极极化时，AC电路设定为最多以总体的25％的电能以用于焊接穿透动作，并且当工件被阴极极化时，最少75％的能量用于工件上的清洁作用。该百分比由AC电路中的平衡控制器调节。这样布置的AC电路有利于能够控制氧化层的清洁深度，并且还能够控制电极与待处理工件之间的热分布。电源优选地提供5A至100A的小电流，优选为10A至50A的小电流，更优选为10A至30A的小电流。