[发明专利]一种基于交变磁场的磁控焊接装置

说明书

本发明公开了一种基于交变磁场的磁控焊接装置，其用于在工件焊接过程中通过交变磁场控制熔池运动和熔滴过渡形态，使焊接接头性能得到提高。其包括焊枪、安装架、两组磁控探头、距离传感器、信号输入模块和控制器。磁控探头转动安装在安装架上，以能在安装架上相对于安装架转动；磁控探头通过交变电流产生有交变磁场。在焊接过程中，通过位于焊枪两侧的磁控探头产生的交变磁场对熔池产生扰动力，使得熔池沿着焊缝流动的同时往两侧流动，进而避免了熔池凝固后导致余高过高的问题。磁控探头在转动过程中，使得交变磁场循环作用在熔池上，作用力从焊缝上熔池的最高点逐步往两侧运动，将熔池往两侧的方向引导。

技术领域

本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种基于交变磁场的焊接装置，以及一种基于交变磁场的焊接装置的使用方法。

背景技术

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，性能降低的程度越大。例如:2A14铝合金T6态时，母材强度为441MPa，其氩弧焊接头的拉伸强度仅为270～330MPa，接头强度系数为0.61～0.75。

通过将外加磁场应用于焊接过程，改变电弧形态，控制熔池运动和熔滴过渡形态，得到外加磁场能抑制焊接缺陷，改变组织结晶形态和细化晶粒，使焊接接头性能提高。

发明内容

为解决现有的工件在焊接过程中，工件的焊缝的余高(凸起)较高且存在一定的焊接缺陷的技术问题，本发明提供一种基于交变磁场的焊接装置。

本发明采用以下技术方案实现：一种基于交变磁场的磁控焊接装置，其用于在工件焊接过程中通过交变磁场控制熔池运动和熔滴过渡形态，改变组织结晶形态和细化晶粒，使焊接接头性能得到提高。其包括，

焊枪；安装架，其用于安装所述焊枪；

两组磁控探头，所述磁控探头转动安装在所述安装架上，以能在所述安装架上相对于所述安装架转动；两组所述磁控探头分别位于所述焊枪的两侧，且两侧所述磁控探头之间的距离可调，以根据不同的焊缝大小调节所述磁控探头之间的距离；所述磁控探头通过交变电流产生有交变磁场；在焊接过程中，所述焊枪对焊缝产生的熔池在所述工件表面流动，通过所述交变磁场对所述熔池的流动方向进行调控；

距离传感器，其用于检测所述焊枪末端到所述工件表面的距离；

信号输入模块，其用于输入两侧所述磁控探头的转速参数和位置参数，所述位置参数表征为磁控探头的转动中心到焊缝中线的直线距离；

控制器，其根据所述距离传感器测量的距离调整安装架以及焊枪的高度，以及调控两侧所述磁控探头的自身转速以及两侧所述磁控探头的位置参数；其调控方法包括以下步骤：

步骤一、接收所述距离传感器传递的所述距离信号，以及信号输入模块输入两侧所述磁控探头的转速参数和位置参数；

步骤二、根据所述距离调查询一个预先设置好的距离-位置表，查询与所述距离对应的焊枪位置，所述距离-位置表表征所述距离和焊枪焊接位置的对应关系；

步骤三、根据所述距离调整所述焊枪至焊接位置；

步骤四、根据所述转速参数和位置参数驱动所述磁控探头根据所述转速旋转以及达到对应位置。

本发明通过位于焊枪两侧的磁控探头产生觉的交变磁场对熔池产生吸附力，使得熔池沿着焊缝流动的同时往两侧流动，进而有效的避免了熔池凝固后导致余高过高的问题。由于两侧所述磁控探头之间的距离可调，以根据不同的焊缝大小调节所述磁控探头之间的距离，以改变焊缝的状态。

作为上述方案的进一步改进，在所述安装架的中部固定连接有支架，所述支架呈平板状；且所述焊枪固定连接在所述支架上；在所述安装架上设置有调节组件，通过所述调节组件驱动所述磁控探头位的位置调节。