[发明专利]一种基于磁控电弧焊接用液氮深冷装置

说明书

本发明公开了一种基于磁控电弧焊接用液氮深冷装置，其用于对磁控焊接的管状铝合金工件的焊缝进行深冷强化处理。所述基于磁控电弧焊接用液氮深冷装置包括，箱体、多个喷头、驱动环、距离传感器和控制器。驱动环转动安装在箱体内，以能在箱体内相对箱体旋转。驱动环用于驱动多个喷头同步调整喷射角度；控制器根据距离调整每个喷头的喷射角度，使每个喷头的喷射方向与工件的外缘始终保持相切。本发明据不同工件的直径，同步调整喷头的角度。将喷头的喷射方向与工件相切同，避免深冷液直接喷射至工件表面，造成深冷处理过程中的应力集中。若干喷头喷射出的深冷液在工件表面形成环流，并且在流动过程中带走工件上大量的热，实现工件的快速降温。

技术领域

本发明涉及一种磁控焊接领域，尤其涉及一种基于磁控电弧焊接用液氮深冷装置。

背景技术

铝合金在焊接时容易形成热裂纹、气孔和焊接接头软化等问题。铝合金焊接的主要问题之一是焊接接头软化。铝合金的焊接特性不同于钢铁材料，热处理强化和冷作硬化铝合金焊接时，其近缝区母材的热处理强化和冷作硬化作用减弱或消失，焊接线能量越大，强度性能降低的程度越大。

外场力作用下进行焊接的方法和深冷处理为改善高强铝合金成形组织和性能。同时深冷处理作为具有积极应用前景的材料处理方法，以提高材料的耐磨性和强韧性，从而提高工件的整体使用寿命。

在现有的深冷处理过程中，温度变化从+600℃下降至-190℃的时间区间需要控制在0.5s以下。

发明内容

为解决现有铝合金磁控电弧焊接后深冷过程中深冷时间长，针对不同直径焊缝的深冷效果不佳的技术问题，本发明提供一种基于磁控电弧焊接用液氮深冷装置。

本发明采用以下技术方案实现：一种基于磁控电弧焊接用液氮深冷装置，其用于对磁控焊接的管状铝合金工件的焊缝进行深冷强化处理。所述基于磁控电弧焊接用液氮深冷装置包括，

箱体，其开设有通孔；多个喷头；

驱动环，其转动安装在箱体内，以能在箱体内相对箱体旋转；所述工件具有焊缝的一端经由通孔伸入箱体内，且伸入所述驱动环的环心中，处于所述环心中的工件与所述环心保持同轴；多个喷头传动连接在所述驱动环上，所述驱动环用于驱动多个喷头同步调整喷射角度；

距离传感器，其安装在所述箱体上，用于检测所述驱动环的内壁到处于所述环心中的工件之间的距离；

控制器，其根据所述距离调整每个喷头的喷射角度，控制所述驱动环运行，使每个喷头的喷射方向与所述工件的外缘始终保持相切；所述调整方法包括以下步骤：

步骤一、接收所述距离传感器传递的所述距离信号；

步骤二、根据所述距离信号查询一个预先设置好的距离-旋转角度表，查询与所述距离相对应的旋转角度；所述距离-旋转角度表表征所述距离和所述旋转角度的对应关系，以满足根据不同所述距离调整所述喷头的喷射方向与工件外缘相切；

步骤三、控制所述驱动环旋转根据所述旋转角度旋转。

本发明根据不同工件的直径，调整喷头的角度，使得所述喷头的喷射方向与所述工件相切；若干喷头喷射出的深冷液在工件表面形成环流，其流动的过程中快速带走所述工件上大量的热，实现工件的快速降温。同时，循环流动的所述深冷液在降温过程中，能够有效提高工件的深冷过程中的均匀性，避免所述焊缝单点降温导致应力集中，提高后续的检测效果。

作为上述方案的进一步改进，所述箱体的内壁上固接有若干与所述喷头对应的安装架；所述喷头转动安装在安装架上；在所述驱动环的侧面开设有若干的限位槽口，所述安装架在所述限位槽口内滑动，以保证所述驱动环在箱体内相对箱体旋转。

作为上述方案的进一步改进，所述安装架和驱动环之间安装有驱动件，通过所述驱动件以驱动所述驱动环在箱体内相对箱体旋转。