專利名稱：單面mig、tig同步自動焊接方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬自動化焊接技術(shù)，特別是單面MIG、TIG同步自動焊接方法及裝置。
背景技術(shù)：
TIG焊是在惰性氣體(氬氣、氦氣或它們的混合氣體)保護(hù)下，利用鎢電極與工件之間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的焊接方法。焊接時，惰性氣體從焊槍的噴嘴中連續(xù)噴出，在電弧周圍形成氣體保護(hù)層隔絕空氣，以防止對鎢極、熔池及鄰近熱影響區(qū)的有害影響，從而獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。
TIG焊具有以下優(yōu)點(diǎn)1)、焊接時使用不熔化的鎢電極，不存在電極熔化對弧長的影響問題，故電弧比MIG焊穩(wěn)定且電弧長度易于控制。需要填充金屬時，可從側(cè)面向熔池送進(jìn)焊絲，焊接電流不受影響。
2)、鎢極電弧穩(wěn)定，即使在很小的焊接電流下(＜10A)仍可穩(wěn)定燃燒，特別適合于薄板的焊接。
3)、熱源和填充焊絲可分別控制，因而熱輸入容易調(diào)節(jié)，可以進(jìn)行各種位置的焊接。
4)、由于填充焊絲不通過電弧故不會產(chǎn)生飛濺，焊縫成形美觀。
5)、可實(shí)現(xiàn)自動焊。
TIG焊不足之處(與MIG焊相比)1)、熔深淺、熔敷速度小、生產(chǎn)效率低。
2)、鎢極承載電流的能力較差，過大的電流會引起鎢極熔化和蒸發(fā)，其微粒有可能進(jìn)入熔池造成焊縫夾鎢。
3)、焊接導(dǎo)熱性好的厚板材料時需采用預(yù)熱工藝。
MIG焊是以可熔化的金屬焊絲作為電極，并由惰性氣體作為保護(hù)氣體的電弧焊。
MIG焊具有以下優(yōu)點(diǎn)1)、焊接效率高，通過焊絲的電流密度大，因而提高了熔敷速度。
2)、在相同焊接電流下，熔深比TIG焊大。
3)、焊接比較厚的工件時，可以用較低的焊接電流和較快的焊接速度，其焊接變形小。
4)、焊接過程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和智能控制的全自動焊接。
MIG焊的不足之處(與TIG焊相比)1)、電弧穩(wěn)定性差。
2)、焊縫成形差。
為了發(fā)揮MIG和TIG兩種焊接技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)，克服MIG和TIG兩種焊接技術(shù)各自的不足，中國專利031115608公開了一種將兩種焊接技術(shù)接合，同時在單面產(chǎn)生同一熔池復(fù)合焊接。本發(fā)明人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)同一熔池的兩種焊接技術(shù)同時作用于同一熔池，并不能達(dá)到應(yīng)有重熔的效果，TIG焊接由于填充焊絲不通過電弧故不會產(chǎn)生飛濺，焊縫成形美觀，MIG焊接焊縫成形差，當(dāng)兩種焊接技術(shù)同時作用于同一熔池時，MIG焊接影響了TIG焊接的電弧穩(wěn)定性，或者說TIG電弧改善了MIG電弧的穩(wěn)定性，且不具備同步重熔的作用，因此這在既要求焊縫內(nèi)部質(zhì)量又要求美觀的焊接領(lǐng)域是不夠理想的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單面MIG、TIG同步自動焊接方法及裝置，它既提高了焊縫內(nèi)部質(zhì)量又滿足了焊縫成形美觀，適應(yīng)各種焊接領(lǐng)域。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，單面MIG、TIG同步自動焊接方法及裝置，其特征是在同一時間在同焊接面上，MIG焊槍和TIG焊槍分別產(chǎn)生兩個熔池；MIG焊槍在前，TIG焊槍在后，在時間T后，TIG焊槍在MIG焊槍產(chǎn)生MIG熔池的位置上重新產(chǎn)生TIG熔池。
所述的時間T與焊接速度和MIG焊槍和TIG焊槍同時產(chǎn)生熔池的間隔有關(guān)，焊接速度快，時間T短；MIG焊槍和TIG焊槍同時產(chǎn)生熔池的間隔距離大，時間T長。
單面MIG、TIG同步自動焊接裝置，是在焊接操作機(jī)本體上同時安裝MIG焊槍和TIG焊槍，MIG焊槍和TIG焊槍分別與各自焊接電源連接，MIG焊槍和TIG焊槍相距間隔M。
所述的MIG焊槍和TIG焊槍相距間隔M為30mm～100mm。
所述的焊接操作機(jī)本體包括底座、立柱、橫臂，機(jī)頭，立柱垂直與底座固定連接，橫臂與立柱垂直活動連接，橫臂上有機(jī)頭，機(jī)頭上固定有MIG焊槍和TIG焊槍，MIG焊槍和TIG焊槍有間隔。
所述的立柱上固定有電機(jī)，電機(jī)軸向下，電機(jī)軸與絲杠連接，絲杠與橫臂通過連接件垂直連接，電機(jī)軸左右轉(zhuǎn)動帶動橫臂上下移動。
所述的連接件上下有軸承，橫臂上下有對應(yīng)的導(dǎo)軌，橫臂相對立柱可左右移動。
所述的橫臂上有MIG焊槍的送絲盤和送絲機(jī)，送絲盤的焊絲與送絲機(jī)連接，送絲機(jī)將焊絲送到MIG焊槍。
本發(fā)明的特點(diǎn)是由于在同一時間在單面焊接面上，MIG焊槍和TIG焊槍分別產(chǎn)生兩個熔池；MIG焊槍在前，TIG焊槍在后，在時間T后，TIG焊槍的在MIG焊槍產(chǎn)生MIG熔池的位置上重新產(chǎn)生TIG熔池，它適合鋁、鋁合金同種材料或異種材料的單面自動化焊接及銅、銅合金同種材料或異種材料的單面自動化焊接；也適用于其它金屬材料的自動化焊接。
這種焊接方法所帶來如下的技術(shù)效果1)在滿足TIG焊單獨(dú)重熔的作用基礎(chǔ)上，減少了焊接次數(shù)，減小了熱影響區(qū)和焊接變形。
2)MIG焊對后置TIG焊的預(yù)熱作用相對提高了TIG焊的熔深和熔池的存在時間，有利于焊縫氣體的再次逸出。
3)與TIG單獨(dú)焊接相比，焊縫寬度小(焊接導(dǎo)熱好的材料時更為明顯)。
4)可消除TIG單獨(dú)焊接某些鑄造鋁合金電弧不穩(wěn)定現(xiàn)象，改善焊縫成形。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的后視圖；圖3是橫臂上機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1的左視圖；圖5是焊接過程示意圖；圖6是放大的焊接過程示意圖。
圖中1、機(jī)頭；2、底座；3、立柱；4、橫臂；5、焊接電源；6、MIG焊槍；7、TIG焊槍；8、間隔；9、電機(jī)；10、電機(jī)軸；11、絲杠；12、連接件；13、軸承；14、導(dǎo)軌；15、送絲盤；16、送絲機(jī)；17、焊絲；18、第一熔池；19、第二熔池；20、調(diào)節(jié)槽；21、待焊坡口；22、導(dǎo)軌；23、被焊接件；24、軸承。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例如圖所示，圖1給出了本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，立柱3垂直與底座2固定，立柱3上端通過固定架固定有電機(jī)9，電機(jī)軸10向下，電機(jī)軸10與絲杠11一端連接，電機(jī)軸10與絲杠11在同軸線上；絲杠11穿過帶絲扣的方形連接件12，方形連接件12正面上下有四個軸承13，通過方形連接件12與橫臂4垂直連接。橫臂4上下兩邊有對應(yīng)的導(dǎo)軌14，橫臂4在通過導(dǎo)軌14放入四個軸承13構(gòu)成的軌道內(nèi)。橫臂4上有MIG焊槍6的送絲盤15和送絲機(jī)16，送絲盤15固定在橫臂4的左側(cè)，送絲機(jī)16固定在橫臂4的右側(cè)，焊絲17繞在送絲盤15上，焊接過程中，送絲機(jī)16將焊絲17不斷送到MIG焊槍6上。
圖2是圖1的后視圖，如圖2所示，立柱3后端兩側(cè)有導(dǎo)軌22，通過導(dǎo)軌22與立柱3滑動連接；使橫臂4與立柱3活動定位；方形連接件12背面左右有4個軸承24，方形連接件12通過導(dǎo)軌22放入四個軸承13構(gòu)成的軌道內(nèi)。
電機(jī)軸10左右轉(zhuǎn)動，將帶動橫臂4上下移動，達(dá)到調(diào)節(jié)TIG焊槍7和MIG焊槍6上下位置。橫臂4通過導(dǎo)軌14放入四個軸承13構(gòu)成的軌道內(nèi)，可以方便調(diào)節(jié)TIG焊槍7和MIG焊槍6左右位置。
圖3是橫臂上機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，橫臂4一端伸出有機(jī)頭1，機(jī)頭1包括分別固定的MIG焊槍6和TIG焊槍7，TIG焊槍7靠近立柱3，MIG焊槍6遠(yuǎn)離立柱3；MIG焊槍6與TIG焊槍7為間隔8。TIG焊槍7和MIG焊槍6的間隔8可通過調(diào)節(jié)MIG焊槍6上調(diào)節(jié)槽20的位置來確定。
圖4所示，MIG焊槍6和TIG焊槍7的電源是各自獨(dú)立的焊接電源5，這與背景技術(shù)中的焊接電源沒有太大的差別。
如圖5、圖6所示，本發(fā)明將MIG焊槍6和TIG焊槍7相距定為間隔8，間隔8為30mm～100mm，這樣焊接時，在同一時間、在單面焊接面上，MIG焊槍6和TIG焊槍7分別產(chǎn)生MIG焊槍6產(chǎn)生的第一熔池18和TIG焊槍7產(chǎn)生的第二熔池19，MIG焊槍6在前，TIG焊槍7在后，如轉(zhuǎn)動被焊接件23，TIG焊槍7在時間T后，將在MIG焊槍6產(chǎn)生MIG熔池的位置上重新產(chǎn)生TIG熔池。繼續(xù)轉(zhuǎn)動被焊接件23直到待焊坡口21焊接完成。
時間T與焊接速度和MIG焊槍6和TIG焊槍7同時產(chǎn)生熔池的間隔有關(guān)，焊接速度快，時間T短；MIG焊槍6和TIG焊槍7同時產(chǎn)生熔池的間隔遠(yuǎn)，時間T長，時間T可在3s～40s之間選擇，實(shí)際上時間T與焊接電流的不同也不同，在調(diào)節(jié)槽20上調(diào)節(jié)MIG焊槍6的位置可以確定最佳效果。生產(chǎn)實(shí)例需要說明的是圖5和圖6給出的是三峽工程VG3殼體焊接示意圖，即防銹鋁螺旋焊管與鋁合金鑄造法蘭環(huán)縫自動焊接。該殼體要求按ABB公司的圖紙焊接加工，焊縫要求X射線探傷II級以上，焊接完殼體要求兩法蘭端面圓跳動≤0.9mm。原來ABB公司采用等離子MIG焊接，該工藝，設(shè)備投入巨大，焊縫成形不美觀，效率高。
如果采用單獨(dú)MIG焊后，TIG焊重熔的焊接工藝方法，效率低、焊縫成形差、焊接變形大(無法滿足圖紙對圓跳動的要求)。
采用本發(fā)明的焊接工藝，在完全滿足圖紙要求的情況下，設(shè)備投入只有使用ABB公司焊接相同產(chǎn)品所需設(shè)備資金的三分之一，焊縫成形美觀無魚鱗紋，焊接效率不低于ABB公司的焊接工藝。
權(quán)利要求
1.單面MIG、TIG同步自動焊接方法，其特征是在同一時間在同焊接面上，MIG焊槍和TIG焊槍分別產(chǎn)生兩個熔池；MIG焊槍在前，TIG焊槍在后，在時間T后，TIG焊槍在MIG焊槍產(chǎn)生MIG熔池的位置上重新產(chǎn)生TIG熔池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單面MIG、TIG同步自動焊接方法，其特征是所述的時間T與焊接速度和MIG焊槍和TIG焊槍同時產(chǎn)生熔池的間隔有關(guān)，焊接速度快，時間T短；MIG焊槍和TIG焊槍同時產(chǎn)生熔池的間隔距離大，時間T長。
3.單面MIG、TIG同步自動焊接裝置，其特征是單面MIG、TIG同步自動焊接裝置，是在焊接操作機(jī)本體上同時安裝MIG焊槍和TIG焊槍，MIG焊槍和TIG焊槍分別與各自焊接電源連接，MIG焊槍和TIG焊槍相距間隔M。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單面MIG、TIG同步自動焊接裝置，其特征是所述的MIG焊槍和TIG焊槍相距間隔M為30mm～100mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單面MIG、TIG同步自動焊接裝置，其特征是所述的焊接操作機(jī)本體包括底座、立柱、橫臂，機(jī)頭，立柱垂直與底座固定連接，橫臂與立柱垂直活動連接，橫臂上有機(jī)頭，機(jī)頭上固定有MIG焊槍和TIG焊槍，MIG焊槍和TIG焊槍有間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單面MIG、TIG同步自動焊接裝置，其特征是所述的立柱上固定有電機(jī)，電機(jī)軸向下，電機(jī)軸與絲杠連接，絲杠與橫臂通過連接件垂直連接，電機(jī)軸左右轉(zhuǎn)動帶動橫臂上下移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單面MIG、TIG同步自動焊接裝置，其特征是所述的連接件上下有軸承，橫臂上下有對應(yīng)的導(dǎo)軌，橫臂相對立柱可左右移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單面MIG、TIG同步自動焊接裝置，其特征是所述的橫臂上有MIG焊槍的送絲盤和送絲機(jī)，送絲盤的焊絲與送絲機(jī)連接，送絲機(jī)將焊絲送到MIG焊槍。
全文摘要
本發(fā)明屬自動化焊接技術(shù)，特別是單面MIG、TIG同步自動焊接方法及裝置，其特征是在同一時間在單面焊接面上，MIG焊槍和TIG焊槍分別產(chǎn)生兩個熔池；MIG焊槍在前，TIG焊槍在后，在時間T后，TIG焊槍在MIG焊槍產(chǎn)生MIG熔池的位置上重新產(chǎn)生TIG熔池。它適合鋁、鋁合金同種材料或異種材料的單面自動化焊接及銅、銅合金同種材料或異種材料的單面自動化焊接；也適用于其它金屬材料的自動化焊接。
文檔編號B23K9/16GK101077545SQ200610042859
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月23日
發(fā)明者李建生, 劉鋒, 王金民, 任燁, 朱玲, 余彥 申請人:西安西開高壓電氣股份有限公司