[发明专利]一种超声辅助电弧焊接装置

说明书

本发明涉及一种超声辅助电弧焊接装置，包括装置机箱本体，机箱本体内部固定安装有超声信号发生器、隔离耦合电路、自动开关装置。本发明通过多组并联交流接触器对超声电源与隔离耦合装置进行隔离保护，避免超声电源被焊接过程中的大电流与高频高压脉冲损坏，并能够有效促进焊接电源与超声电源的相互作用，较好的将超声信号耦合进焊接电弧，并激发出超声电弧，作用于电弧起弧至熄弧的焊接全过程。本装置设计了电压检测及霍尔电流检测装置，能够自动识别焊机输出端的电信号特征，实现超声信号随电弧起弧至熄弧的焊接全过程的耦合与截止自动控制。

技术领域

本发明涉及一种超声辅助电弧焊接装置，尤其涉及一种用于将超声信号自动导通入焊接电弧从而激发出超声电弧的辅助焊接装置。

背景技术

随着工业技术的快速发展，对于材料连接技术的可靠性要求越来越高。电弧焊接是应用极为广泛且不可或缺的焊接方法，但是当前电弧焊接焊后接头中往往存在气孔率大、接头组织晶粒粗大，导致接头塑韧性差、强度低，限制了接头服役性能的进一步提高。针对以上问题，本发明设计并开发了一种超声辅助电弧焊接装置，将超声信号通过隔离耦合装置自动耦合进入焊接电弧中，激发超声电弧，通过影响焊缝熔池金属的结晶、凝固、传热过程，改善焊缝金属组织、降低焊接接头气孔率，从而有效提高焊接接头的服役性能。

发明内容

本发明的目的在于设计一种超声辅助电弧焊接装置，能够将输出的超声信号耦合进入焊接电弧，进而激发出超声电弧，并通过隔离耦合装置确保超声发生器与焊接电源的隔离，通过自动控制开关实现超声信号的自动导通与断开。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种超声辅助电弧焊接装置，主要包括机箱本体、超声信号发生器、隔离耦合装置、自动开关控制装置，机箱本体前侧顶部固定安装有超声发生器显示及控制面板，包括超声信号频率、超声信号电压、超声信号占空比的调节旋钮，频率Hz、峰值电压与峰值电流显示窗口，机箱本体前侧上部固定安装有超声电信号装置开关、两组超声信号频率档位旋钮，机箱本体顶部固定安装有两组提手。

所述超声信号发生器是通过直流调压电源将交流电转换为直流电，并可以对输出的直流电信号电压值进行调节，所述超声信号发生器是通过直流调压电源为半桥逆变电路供电，通过半桥逆变电路将直流电信号转化为交流脉冲信号输出到隔离耦合装置。

所述隔离耦合装置是通过串联谐振电路公式进行电容、电感值搭配计算，所述隔离耦合装置是通过一组或多组交流接触器与焊接电源进行隔开，防止焊接起弧时产生的高频高压脉冲信号对超声电弧辅助焊接装置产生损坏。

所述自动控制开关装置通过交流或直流霍尔互感器检测焊接过程的电流信号，输出0、1的开关控制信号，通过与电压继电器、交流接触器的检测端、交流变压器串联，控制交流接触器的导通与断开，实现对焊接过程的电流信号检测完成超声信号的导通。

所述自动控制开关装置通过电压继电器检测焊接过程的电压信号，输出0、1的控制信号，电压继电器的控制端与交流接触器的检测端、交流变压器串联，控制交流接触器的导通与断开，实现对焊接过程的电压信号检测完成超声信号的导通。

所述机箱本体前侧顶部固定安装有超声发生器显示及控制面板，通过旋转电压调节旋钮可调节超声信号输出的电压峰值，通过旋转脉宽调节旋钮可调节超声信号输出的信号脉宽，通过旋转频率调节旋钮可调节超声信号输出的信号频率，前侧顶部的峰值电压、峰值电流、频率Hz显示窗口负责超声信号参数的显示。

所述机箱本体前侧上部固定安装有超声电信号装置开关、两组超声信号频率档位旋钮，超声电信号装置开关负责控制超声信号发生器、隔离耦合装置、自动控制装置的供电，两组超声信号频率档位旋钮负责控制不同的电容、电感的匹配导通。

所述机箱本体顶部固定安装有两组提手，用于超声辅助电弧焊接装置的搬运。所述机箱本体底部固定安装有四个支撑脚，用于超声辅助电弧焊接装置的平稳放置。

本发明的有益效果：