專利名稱：一種新型鎂合金焊接裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料工程技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種鎂合金的焊接裝置及方法，特別是涉及 一種新型鎂合金鎢極氬弧焊的裝置及方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)由于節(jié)能和環(huán)保的要求，鎂合金以其優(yōu)異的性能備受關(guān)注，而來(lái)自汽車(chē)和航天行 業(yè)的大量需求，進(jìn)一步推動(dòng)了鎂合金的推廣應(yīng)用。但是鎂合金結(jié)構(gòu)件的連接技術(shù)相比其鑄 造技術(shù)還比較落后，但是隨著鎂合金應(yīng)用的進(jìn)一步推廣，鎂合金的連接技術(shù)必然成為應(yīng)用 的關(guān)鍵，現(xiàn)在鎂合金的焊接可用方法很多，但是企業(yè)常用的是鎢極氬弧焊。2004年中國(guó)專 利局公告由東北大學(xué)崔健忠，樂(lè)啟熾申報(bào)的，受權(quán)公告號(hào)為1603027的發(fā)明專利，專利名字 為《鋁合金、鎂合金低頻電磁場(chǎng)水平連續(xù)鑄造工藝與設(shè)備》，專利中采用低頻磁場(chǎng)改變鎂合 金凝固過(guò)程中的傳質(zhì)、傳熱，達(dá)到細(xì)化晶粒、均勻組織、凈化雜質(zhì)的目的。現(xiàn)在和曾有的鎂合 金的焊接專利就沒(méi)有設(shè)計(jì)磁場(chǎng)的，由大連理工大學(xué)劉黎明等人2003. 09. 20申請(qǐng)的鎂合金 激光——鶴極氬弧焊焊接方法審定公告號(hào)152650主分類(lèi)號(hào)B23K28/02采用激光——鶴極 氬弧焊焊接工藝，利用激光和鎢極氬弧焊兩種工藝相結(jié)合，提出了焊接過(guò)程中兩種熱源功 率的相互有機(jī)匹配，很好的解決了原有焊接方法能源消耗大、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題。采用激 光——鎢極氬弧焊焊接工藝，能夠獲得高質(zhì)量、成型好的鎂合金焊接接頭，接頭強(qiáng)度可達(dá)母 材的95%以上，生成效率高，節(jié)約能源。但是激光焊機(jī)由于設(shè)備比較昂貴使其使用受到了限 制，為了滿足實(shí)際工礦企業(yè)的需要，鎂合金的鎢極氬弧焊必將得到大量的應(yīng)用，但是隨著鎂 合金鎢極氬弧焊焊接熱輸入的增大，接頭組織變大變粗，而且晶間有大量第二相析出，這使 鎂合金的力學(xué)性能顯著下降，而且有很大的熱裂紋敏感性。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種可增加電弧挺度，促進(jìn)電弧旋轉(zhuǎn)，減少焊接頭氣孔、 裂紋、焊瘤的提高焊接頭質(zhì)量的鎢極氬弧焊裝置及方法。2、技術(shù)方案
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
一種新型鎂合金焊接裝置，其特征在于該裝置主要包括工作臺(tái)、氬弧焊槍、磁場(chǎng)電源 和焊接設(shè)備，焊接試件放置在工作臺(tái)上方，磁場(chǎng)電源通過(guò)導(dǎo)線與支撐框架內(nèi)的電磁線圈相 連，電磁線圈設(shè)置在氬弧焊槍上，氬弧焊槍通過(guò)焊接電纜與焊接設(shè)備相連。表面涂有活性劑涂層的焊接試件放置在工作臺(tái)上方。一種新型鎂合金焊接方法，將能夠使電弧收縮的活性劑涂覆在焊接試件的表面 上，將磁場(chǎng)線圈安裝到氬弧焊槍上，接通磁場(chǎng)電源，焊接設(shè)備通過(guò)焊接電纜控制氬弧焊槍在 磁場(chǎng)線圈的磁力和活性劑聯(lián)合作用下對(duì)鎂合金焊接試件進(jìn)行焊接。在焊接過(guò)程中，電弧在磁場(chǎng)和活性劑的共同作用對(duì)焊接試件進(jìn)行加熱。3、優(yōu)點(diǎn)及效果
本發(fā)明提出的這種新型鎂合金焊接裝置及方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1 )、可通過(guò)磁場(chǎng)的電磁攪拌作用，加速熔池的對(duì)流，改變焊縫晶粒組織的傳質(zhì)、傳熱過(guò) 程，進(jìn)而改變焊縫晶粒組織的生長(zhǎng)機(jī)理，使得組織均勻、晶粒細(xì)化，打斷沒(méi)有施加磁場(chǎng)時(shí)焊 縫中出現(xiàn)的連續(xù)網(wǎng)狀第二相組織分別形態(tài)，使之細(xì)化球化，并彌散分布于晶界，起到晶界強(qiáng) 化作用，提高焊接接頭的整體性能。(2)、通過(guò)活性劑與電弧的作用，使電弧收縮，提高電弧的挺度，進(jìn)而使熔深增大， 提高電弧能量的利用率。


圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
1 一工作臺(tái)；2—輝接試件；3—電磁線圈；4一氬弧焊槍；5—磁場(chǎng)電源；6—活性劑涂層； 7—焊接設(shè)備；8—焊接電纜。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明
一種新型鎂合金焊接裝置，如圖1中所示，其特征在于該裝置主要包括工作臺(tái)1、氬弧 焊槍4、磁場(chǎng)電源5和焊接設(shè)備7，焊接試件2放置在工作臺(tái)1上方，磁場(chǎng)電源5通過(guò)導(dǎo)線與 支撐框架內(nèi)的電磁線圈3相連，電磁線圈3設(shè)置在氬弧焊槍4上，氬弧焊槍4通過(guò)焊接電纜 8與焊接設(shè)備7相連。在所述焊接試件2表面涂有活性劑涂層6。一種新型鎂合金焊接方法，首先將能夠使電弧收縮的活性劑涂覆在焊接試件2的 表面后放置在工作臺(tái)1上，將磁場(chǎng)線圈3安裝到氬弧焊槍4上，然后接通磁場(chǎng)電源5，焊接設(shè) 備7通過(guò)焊接電纜8控制氬弧焊槍4在磁場(chǎng)線圈3的磁力和活性劑聯(lián)合作用下對(duì)鎂合金焊 接試件2進(jìn)行焊接。在焊接過(guò)程中，電弧在磁場(chǎng)和活性劑的共同作用對(duì)焊接試件2進(jìn)行加熱，這樣可 以改變傳統(tǒng)氬弧的傳質(zhì)、傳熱過(guò)程，其中外加磁場(chǎng)將使電弧旋轉(zhuǎn)，而活性劑將使電弧收縮， 兩者的共同作用，可獲得高性能的焊接接頭。本發(fā)明對(duì)鎂合金鎢極氬弧焊進(jìn)行了改進(jìn)，不需要再使用價(jià)格昂貴的激光焊機(jī)，大 大降低了成本，結(jié)構(gòu)也更為簡(jiǎn)單，而且焊接接頭的強(qiáng)度同樣能夠達(dá)到母材的95%以上，能夠 滿足工礦企業(yè)的需要。
權(quán)利要求
1.一種新型鎂合金焊接裝置，其特征在于該裝置主要包括工作臺(tái)(1)、氬弧焊槍(4)、 磁場(chǎng)電源(5 )和焊接設(shè)備(7 )，焊接試件(2 )放置在工作臺(tái)(1)上方，磁場(chǎng)電源(5 )通過(guò)導(dǎo)線 與支撐框架內(nèi)的電磁線圈(3)相連，電磁線圈(3)設(shè)置在氬弧焊槍(4)上，氬弧焊槍(4)通 過(guò)焊接電纜(8 )與焊接設(shè)備(7 )相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型鎂合金焊接裝置，其特征在于表面涂有活性劑涂 層(6 )的焊接試件(2 )放置在工作臺(tái)(1)上方。
3.—種如權(quán)利要求1所述的新型鎂合金焊接裝置的焊接方法，其特征在于所述將能 夠使電弧收縮的活性劑涂覆在焊接試件(2)的表面上，將磁場(chǎng)線圈(3)安裝到氬弧焊槍(4) 上，接通磁場(chǎng)電源(5 )，焊接設(shè)備(7 )通過(guò)焊接電纜(8 )控制氬弧焊槍(4 )在磁場(chǎng)線圈(3 )的 磁力和活性劑聯(lián)合作用下對(duì)鎂合金焊接試件(2 )進(jìn)行焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型鎂合金焊接方法，其特征在于在焊接過(guò)程中，電弧 在磁場(chǎng)和活性劑的共同作用對(duì)焊接試件(2)進(jìn)行加熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型鎂合金焊接裝置及方法，其特征在于該裝置主要包括工作臺(tái)、氬弧焊槍、磁場(chǎng)電源和焊接設(shè)備，焊接試件放置在工作臺(tái)上方，磁場(chǎng)電源通過(guò)導(dǎo)線與支撐框架內(nèi)的電磁線圈相連，電磁線圈設(shè)置在氬弧焊槍上，氬弧焊槍通過(guò)焊接電纜與焊接設(shè)備相連。通過(guò)磁場(chǎng)改變焊縫晶粒組織的傳質(zhì)、傳熱過(guò)程，通過(guò)活性劑與電弧的作用，使電弧收縮，提高電弧的挺度，進(jìn)而使熔深增大，提高電弧能量的利用率，可以獲得高性能的焊接接頭，適于工業(yè)應(yīng)用。
文檔編號(hào)B23K9/08GK102000902SQ20101057975
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者劉政軍, 蘇允海 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)