[实用新型]一种具有纵向磁场的异种焊接装置

说明书

本实用新型公开一种具有纵向磁场的异种焊接装置，所述具有纵向磁场的异种焊接装置包括自动化机器人柔性焊接系统、纵向磁场发生装置、冷却系统，所述自动化机器人柔性焊接系统包括自动机械臂和TIG焊机，所述TIG焊机设置在所述自动机械臂上，所述纵向磁场发生装置、所述冷却系统设置在所述TIG焊机的焊枪上，所述纵向磁场发生装置包括磁头和励磁电源,所述励磁电源与所述磁头相连；所述磁头包括励磁线圈和导磁铁芯，所述导磁铁芯采用轴对称空心柱形状，所述励磁线圈绕制在所述导磁铁芯上；本实用新型所述纵向磁场可以在焊接过程中改变电弧的形态，使电弧由锥状变成旋转钟罩状增大加热区域，并且能在焊缝处产生磁搅拌加速焊接熔池流动，使晶粒细化。

技术领域

本实用新型涉及焊接设备领域，具体涉及一种具有纵向磁场的异种焊接装置。

背景技术

随着金属钛在地球上的储量非常丰富，具有比强度高，密度低，耐腐蚀等优点，钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好所以广泛应用于航天、船舶、石油化工、娱乐及医疗等领域。但由于钛合金昂贵的价格限制了其在很多工业领域的应用。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。由于铝合金价格便宜，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。

钛合金和铝合金这两种金属在比强度和耐蚀性等方面都具有各自优点，成为航空、航天领域的主要结构材料，这就使Ti/Al复合构件在航空和航天等领域有着广泛潜在的应用前景。制备钛合金与铝合金异种合金复合材料需要解决的关键问题就是钛合金与铝合金异种合金的焊接问题。因为异种合金间材料物理化学性能的差异增加了焊接的难度。特别是焊缝中容易形成脆性金属间化合物，接头强度降低。目前用于钛合金与铝合金焊接主要使用压力焊和熔化焊。钛合金与铝合金异种合金的难度远远大于同种合金焊接。想要减少金属间化合物的存在可以在借助外加磁场的条件下改变电弧形状进而改变热量的传输，而且加入磁场也会产生磁搅拌进而使金属间化合物变薄,使焊接接头强度提升。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种具有纵向磁场的异种焊接装置，所述具有纵向磁场的异种焊接装置包括自动化机器人柔性焊接系统、纵向磁场发生装置、冷却系统，所述自动化机器人柔性焊接系统包括自动机械臂和TIG焊机，所述TIG焊机设置在所述自动机械臂上，所述纵向磁场发生装置、所述冷却系统设置在所述TIG焊机的焊枪上，所述纵向磁场发生装置包括磁头和励磁电源,所述励磁电源与所述磁头相连；所述磁头包括励磁线圈和导磁铁芯，所述导磁铁芯采用轴对称空心柱形状，所述励磁线圈绕制在所述导磁铁芯上。

较佳的，所述具有纵向磁场的异种焊接装置还包括影像数据采集分析系统，所述影像数据采集分析系统与所述自动化机器人柔性焊接系统、所述纵向磁场发生装置数据连接，所述影像数据采集分析系统用于采集焊接数据。

较佳的，所述冷却系统包括微型水泵、水箱、冷却水管和水冷组件，所述水冷组件、所述水箱、所述微型水泵通过所述冷却水管连接形成闭合的冷却循环，所述水冷组件设置在所述纵向磁场发生装置的内侧。

较佳的，所述水冷组件包括绝缘层和冷却部，所述绝缘层设置在所述纵向磁场发生装置和所述冷却部之间，所述绝缘层和所述冷却部之间设置流通通道，所述流通通道通过所述冷却水管连接至所述冷却循环内。

较佳的，所述冷却部外圆弧表面设置流动槽，所述绝缘层与所述冷却部外圆弧表面紧密贴紧，所述绝缘层将所述流动槽的敞开端密封，所述流动槽和所述绝缘层形成所述流通通道。

较佳的，所述冷却部和所述绝缘层设置为空心圆筒型，所述流动槽在所述冷却部外圆弧表面上的形状设置为蛇形曲线状。