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一种外加磁场的自动焊接装备及方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-14 10:52:07

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张芳 | 2023-10-14 10:52:07

一种外加磁场的自动焊接装备,其特征在于,包括:第一位置调节机构;焊枪单元,包括相连的焊枪和第一驱动件,所述第一驱动件与所述第一位置调节机构的第一端相连;线圈单元,包括相连的磁线圈和第二驱动件,所述第二驱动件与所述第一位置调节机构上与第一端相对设置的第二端相连,其驱动方向与所述第一驱动件的驱动方向相平行;所述第一位置调节机构用于调节线圈单元与焊枪单元之间的相对距离;第二位置调节机构,与所述第一位置调节机构相连,其调节方向与所述第一位置调节机构相垂直;第三位置调节机构,与所述第二位置调节机构相连,其调节方向与所述第一位置调节机构相平行,且与第二位置调节机构相垂直。

本发明公开了一种外加磁场的自动焊接装备及方法,所述自动焊接装备包括:第一位置调节机构、焊枪单元、线圈单元、第二位置调节机构和第三位置调节机构,焊枪单元包括相连的焊枪和第一驱动件,第一驱动件与第一位置调节机构的第一端相连;线圈单元包括相连的磁线圈和第二驱动件,第二驱动件与第一位置调节机构的第二端相连,驱动方向与第一驱动件的驱动方向平行;第二位置调节机构与第一位置调节机构相连,其调节方向与第一位置调节机构相垂直;第三位置调节机构与第二位置调节机构相连,其调节方向与第一位置调节机构相平行,且与第二位置调节机构相垂直。本发明通过磁场对电弧的控制,改善了焊缝成形,提高了焊接质量。

传统厚板焊接需要开大坡口,不仅成本大,而且大坡口焊缝容易形成应力集中,造成裂纹气孔等缺陷,严重影响了焊接质量。近几年将磁场和焊接技术联系起来而衍生出来的磁控焊接因其能够提高焊接接头力学性能的优点而受到重视,磁控焊接技术在焊接中引入磁场,由于磁场搅拌的作用可以细化晶粒,改善焊接接头的力学性能,而且磁场对电弧摆动的控制可以对焊接热输入在侧壁与底部进行合理分配,从而得到成形良好的焊缝。

湖北文理学院(Hubei University of Arts and Science)是省属全日制普通本科高等院校,位于全国历史文化名城、湖北省域副中心城市—襄阳市,地处中华民族智慧化身诸葛亮的故居—古隆中。学校办学历史最早可以追溯到创办于1958年的襄阳师范专科学校;1966-1978年,武汉大学襄阳分校在此设立;1998年3月,襄阳师范高等专科学校、襄樊职业大学、襄樊教育学院合并组建襄樊学院;2000年7月,湖北省工艺美术学校整体并入;2012年2月,更名为湖北文理学院。截至2022年12月,学校设有二级学院18个,开设本科专业59个;拥有2个一级学科硕士学位授权点、11个硕士专业学位授权点;有教职工1675人,专任教师1168人;全日制在校生19000余人。

本发明在焊接过程中,通过调节磁感应强度的大小控制电弧摆动(焊接电弧中,大量的带电粒子集中在弧柱烁亮区,带电离子在磁场中会受到洛伦兹力,通过控制外部磁场的大小和方向即可控制电弧的摆动)的弧度,综合交流磁场,电弧和熔池的相互作用产生电磁搅拌作用,改变熔池液态金属结晶和传热过程,细化晶粒,提高焊缝的力学性能。本发明在传统电弧焊接的基础上外加交流磁场,通过磁场对电弧的控制,改善了焊缝成形,提高了焊接质量,合理的设置磁场参数能够应用到窄间隙焊接领域,具有很强的应用前景。

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。