【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及焊接設備，尤其是一種軟等離子弧組合激光-mig復合焊接裝置及方法。
技術介紹
1、焊接是一種將兩個或多個金屬部件連接在一起的技術，通過加熱或加壓或者兩種方式同時使用，使得材料之間實現冶金結合。常見的焊接方法包括：釬焊、電阻焊、熔化焊等，其中熔化焊應用范圍最廣。常見的熔化焊為：電弧焊、激光焊、電子束焊等。
2、電弧焊通過在兩個帶電電極之間產生電弧來實現焊接。電弧焊設備相對便宜，維護成本較低，但是，電弧焊中如tig焊，其電弧能量密度小、電弧挺度低，不適于高速焊接。
3、激光焊利用高能激光束作為熱源進行焊接。激光焊具有極高的精度，非常適合復雜的零件和組件，且焊接速度快，但是激光焊接的轉化效率普遍較低，通常低于10%，這意味著大量的能量在焊接過程中被浪費。
4、等離子弧焊利用等離子弧作為熱源進行焊接。等離子弧焊具有高能量密度和電弧方向性強的特點，能在不開坡口、不加填充焊絲的情況下一次焊透8～10mm厚的不銹鋼板，但是等離子弧焊在得到較大的焊接熔深時，需要挺度極高的電弧。當焊接電流較大，且不實現穿孔形式的焊接時，極易產生氣孔、空洞、未熔合的缺陷。
5、隨著焊接領域技術的發展，為了克服單類焊接技術的局限性，采用越來越多的復合焊接技術，如采用激光-mig的復合焊，但是上述復合焊存在以下問題：其一，金屬板材對激光的反射較高，導致激光的吸收率過低，從而影響焊接熔深；其二，焊接過程中，由于焊接熔池較深而窄，焊接速度較快，熔池冷卻速度也快，導致熔池內的氣體來不及溢出，最終導致焊接處氣孔的產
6、基于上述問題，設計一種軟等離子弧組合激光-mig復合焊接裝置及方法，其能增大焊接熔深、提高焊接速度、減少填充金屬量，實現焊接質量、效率的提升以及焊接成本的降低。
技術實現思路
1、本專利技術是為了克服上述現有技術中的缺陷，提供一種軟等離子弧組合激光-mig復合焊接裝置及方法，其能增大焊接熔深、提高焊接速度、減少填充金屬量，實現焊接質量、效率的提升以及焊接成本的降低。
2、為了達到以上目的，本專利技術所采用的技術方案是：一種軟等離子弧組合激光-mig復合焊接裝置，包括安裝板，所述安裝板中部安裝激光焊槍頭；所述安裝板兩側分別安裝軟等離子弧焊槍、mig焊槍，所述軟等離子弧焊槍、mig焊槍均能在安裝板上實現水平、豎直以及轉動調節；所述軟等離子弧焊槍包括導電體、氣噴嘴，所述導電體內部形成上端保護氣通路，所述上端保護氣通路上端連接有保護氣管接頭，所述氣噴嘴內部形成下端保護氣通路、環形保護氣空腔和周向設置在環形保護氣空腔底部的圓孔，所述圓孔從環形保護氣空腔內部豎直貫穿至氣噴嘴外部，保護氣通過保護氣管接頭依次進入上端保護氣通路、下端保護氣通路、環形保護氣空腔并從圓孔排出。
3、作為本專利技術的一種優選方案，所述導電體內部形成上端冷卻水通路，所述上端冷卻水通路的一端連接第一水冷電纜接頭，所述上端冷卻水通路的另一端連接第二水冷電纜接頭；所述氣噴嘴內部形成與上端冷卻水通路貫通的下端冷卻水通路，所述下端冷卻水通路底部設置有環形冷卻水空腔，冷卻水通過第一水冷電纜接頭進入上端冷卻水通路、下端冷卻水通路、環形冷卻水空腔并通過第二水冷電纜接頭排出。
4、作為本專利技術的一種優選方案，所述軟等離子弧焊槍包括鎢極，所述鎢極外套設有鎢極夾，所述鎢極夾上端套設有導電體，所述鎢極夾和導電體之間形成上端壓縮氣通路，所述上端壓縮氣通路上端連接壓縮氣管接頭；所述鎢極夾下端由內而外依次套設鎢極夾套、氣噴嘴，所述鎢極夾套下端周向設置有橫向貫穿鎢極夾套的通孔，所述鎢極夾套和鎢極夾之間形成下端壓縮氣通路，壓縮氣通過壓縮氣管接頭進入上端壓縮氣通路、下端壓縮氣通路并從通孔排出。
5、作為本專利技術的一種優選方案，所述軟等離子弧焊槍包括槍帽，所述槍帽底部固定設置導電體，所述導電體外部套設槍套，所述導電體內部固定鎢極夾套，所述導電體底部延伸出連接部，所述連接部內部連接氣噴嘴，所述連接部外部連接外噴嘴。
6、作為本專利技術的一種優選方案，所述鎢極夾上周向形成若干長孔，所述長孔由鎢極夾上端豎直貫通至鎢極夾底部，所述鎢極夾固定在槍帽底部。
7、作為本專利技術的一種優選方案，所述鎢極夾套底部形成能固定鎢極的夾持部，所述夾持部內部形成直徑依次縮小的弧面。
8、作為本專利技術的一種優選方案，包括調節部件，所述調節部件位于安裝板和軟等離子弧焊槍之間，或者位于安裝板和mig焊槍之間。
9、作為本專利技術的一種優選方案，所述調節部件包括水平連接塊、連接桿、水平轉向塊和豎直轉向塊，所述連接桿一端固定在水平連接塊，所述連接桿另一端固定在水平轉向塊，所述水平轉向塊遠離連接桿的一側固定豎直轉向塊，所述豎直轉向塊和連接桿垂直設置，所述豎直轉向塊內固定軟等離子弧焊槍。
10、作為本專利技術的一種優選方案，所述水平連接塊包括位于安裝板長孔中的固定部，所述水平連接塊能沿安裝板長孔進行前后方向的調節，螺栓穿過固定部能實現水平連接塊在安裝板上的固定。
11、一種軟等離子弧組合激光-mig復合焊接方法，包括以下步驟：
12、步步驟1，將軟等離子弧焊槍通過調節部件固定在安裝板上，所述軟等離子弧焊槍位于焊接方向的正前方；
13、步驟2，將激光焊槍頭固定在安裝板的中部，所述激光焊槍頭朝向焊接方向并位于軟等離子弧焊槍的后方；
14、步驟3，將mig焊槍通過另一調節部件固定在安裝板上，所述mig焊槍朝向焊接方向并位于激光焊槍頭的后方；
15、步驟4，調節中水平連接塊、連接桿、水平轉向塊和豎直轉向塊的位置進而調整軟等離子弧焊槍、調整激光焊槍頭、mig焊槍之間的距離和角度，并開啟軟等離子弧焊槍、調整激光焊槍頭、mig焊槍實現對待焊工件的焊接。
16、本專利技術的有益效果是：
17、1.本專利技術相較于現有技術，通過軟等離子弧焊槍、激光焊槍頭和mig焊槍三者的協同作用，增大焊接熔深、提高焊接速度、減少了焊接缺陷的出現，提高了焊接質量和焊接效率。
18、2.本專利技術通過軟等離子弧焊槍在安裝板上的水平、豎直以及轉動調節，可以調整熔池的溫度梯度、降低熔池冷卻速度，一方面阻隔外部氣體進入熔池中產生氣孔等缺陷，另一方面方便熔池內的氣體溢出，避免氣孔、空洞的產生，保證焊接過程的穩定，進而提高焊接質量。
19、3.本專利技術通過軟等離子弧的預熱作用，可以提高待焊工件對激光的吸收率，從而提高焊接熔深；對于中厚板的焊接，可以實現不開坡口，或者開小坡口的焊接，從而減少填充金屬的用量。
20、4.本專利技術氣噴嘴中不僅設置了保護氣通路，還設置了冷卻水通路，且保護氣通路、冷卻水通路在實現其功能的同時也不相互干涉，保證了軟等離子弧焊槍高效的作業。
21、5.本專利技術氣噴嘴中環形冷卻水空腔的環形結構增加了冷卻水與內部零件的接觸面積，提高了換熱效率。
22、6.本專利技術中的壓縮氣配合保護氣可以保護電弧和熔池，避免氧化和污染，從而本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接裝置，其特征在于：包括安裝板（1），所述安裝板（1）中部安裝激光焊槍頭（3）；所述安裝板（1）兩側分別安裝軟等離子弧焊槍（4）、MIG焊槍（5），所述軟等離子弧焊槍（4）、MIG焊槍（5）均能在安裝板（1）上實現水平、豎直以及轉動調節；所述軟等離子弧焊槍（4）包括導電體（43）、氣噴嘴（46），所述導電體（43）內部形成上端保護氣通路（431），所述上端保護氣通路（431）上端連接有保護氣管接頭（6），所述氣噴嘴（46）內部形成下端保護氣通路（461）、環形保護氣空腔（462）和周向設置在環形保護氣空腔（462）底部的圓孔（463），所述圓孔（463）從環形保護氣空腔（462）內部豎直貫穿至氣噴嘴（46）外部，保護氣通過保護氣管接頭（6）依次進入上端保護氣通路（431）、下端保護氣通路（461）、環形保護氣空腔（462）并從圓孔（463）排出。
2.根據權利要求1所述的一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接裝置，其特征在于：所述導電體（43）內部形成上端冷卻水通路（432），所述上端冷卻水通路（432）的一端連接第一水冷電纜接
3.根據權利要求2所述的一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接裝置，其特征在于：所述軟等離子弧焊槍（4）包括鎢極（41），所述鎢極（41）外套設有鎢極夾（42），所述鎢極夾（42）上端套設有導電體（43），所述鎢極夾（42）和導電體（43）之間形成上端壓縮氣通路（100），所述上端壓縮氣通路（100）上端連接壓縮氣管接頭（9）；所述鎢極夾（42）下端由內而外依次套設鎢極夾套（45）、氣噴嘴（46），所述鎢極夾套（45）下端周向設置有橫向貫穿鎢極夾套（45）的通孔（451），所述鎢極夾套（45）和鎢極夾（42）之間形成下端壓縮氣通路（200），壓縮氣通過壓縮氣管接頭（9）進入上端壓縮氣通路（100）、下端壓縮氣通路（200）并從通孔（451）排出。
4.根據權利要求3所述的一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接裝置，其特征在于：所述?軟等離子弧焊槍（4）包括槍帽（48），所述槍帽（48）底部固定設置導電體（43），所述導電體（43）外部套設槍套（44），所述導電體（43）內部固定鎢極夾套（45），所述導電體（43）底部延伸出連接部（433），所述連接部（433）內部連接氣噴嘴（46），所述連接部（433）外部連接外噴嘴（47）。
5.根據權利要求4所述的一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接裝置，其特征在于：所述鎢極夾（42）上周向形成若干長孔（421），所述長孔（421）由鎢極夾（42）上端豎直貫通至鎢極夾（42）底部，所述鎢極夾（42）固定在槍帽（48）底部。
6.根據權利要求5所述的一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接裝置，其特征在于：所述鎢極夾套（45）底部形成能固定鎢極（41）的夾持部（452），所述夾持部（452）內部形成直徑依次縮小的弧面。
7.根據權利要求1所述的一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接裝置，其特征在于：包括調節部件（2），所述調節部件（2）位于安裝板（1）和軟等離子弧焊槍（4）之間，和/或位于安裝板（1）和MIG焊槍（5）之間。
8.根據權利要求7所述的一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接裝置，其特征在于：所述調節部件（2）包括水平連接塊（21）、連接桿（22）、水平轉向塊（23）和豎直轉向塊（24），所述連接桿（22）一端固定在水平連接塊（21），所述連接桿（22）另一端固定在水平轉向塊（23），所述水平轉向塊（23）遠離連接桿（22）的一側固定豎直轉向塊（24），所述豎直轉向塊（24）和連接桿（22）垂直設置，所述豎直轉向塊（24）內固定軟等離子弧焊槍（4）。
9.根據權利要求8所述的一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接裝置，其特征在于：所述水平連接塊（21）包括位于安裝板（1）長孔中的固定部（211），所述水平連接塊（21）能沿安裝板（1）長孔進行前后方向的調節，螺栓穿過固定部（211）能實現水平連接塊（21）在安裝板（1）上的固定。
10.一種軟等離子弧組合激光-MIG復合焊接方法，其特征在于，引用權利要求1-9任一項所述裝置，包括以下步驟：...
【技術特征摘要】
1.一種軟等離子弧組合激光-mig復合焊接裝置，其特征在于：包括安裝板（1），所述安裝板（1）中部安裝激光焊槍頭（3）；所述安裝板（1）兩側分別安裝軟等離子弧焊槍（4）、mig焊槍（5），所述軟等離子弧焊槍（4）、mig焊槍（5）均能在安裝板（1）上實現水平、豎直以及轉動調節；所述軟等離子弧焊槍（4）包括導電體（43）、氣噴嘴（46），所述導電體（43）內部形成上端保護氣通路（431），所述上端保護氣通路（431）上端連接有保護氣管接頭（6），所述氣噴嘴（46）內部形成下端保護氣通路（461）、環形保護氣空腔（462）和周向設置在環形保護氣空腔（462）底部的圓孔（463），所述圓孔（463）從環形保護氣空腔（462）內部豎直貫穿至氣噴嘴（46）外部，保護氣通過保護氣管接頭（6）依次進入上端保護氣通路（431）、下端保護氣通路（461）、環形保護氣空腔（462）并從圓孔（463）排出。
2.根據權利要求1所述的一種軟等離子弧組合激光-mig復合焊接裝置，其特征在于：所述導電體（43）內部形成上端冷卻水通路（432），所述上端冷卻水通路（432）的一端連接第一水冷電纜接頭（7），所述上端冷卻水通路（432）的另一端連接第二水冷電纜接頭（8）；所述氣噴嘴（46）內部形成與上端冷卻水通路（432）貫通的下端冷卻水通路（464），所述下端冷卻水通路（464）底部設置有環形冷卻水空腔（465），冷卻水通過第一水冷電纜接頭（7）進入上端冷卻水通路（432）、下端冷卻水通路（464）、環形冷卻水空腔（465）并通過第二水冷電纜接頭（8）排出。
3.根據權利要求2所述的一種軟等離子弧組合激光-mig復合焊接裝置，其特征在于：所述軟等離子弧焊槍（4）包括鎢極（41），所述鎢極（41）外套設有鎢極夾（42），所述鎢極夾（42）上端套設有導電體（43），所述鎢極夾（42）和導電體（43）之間形成上端壓縮氣通路（100），所述上端壓縮氣通路（100）上端連接壓縮氣管接頭（9）；所述鎢極夾（42）下端由內而外依次套設鎢極夾套（45）、氣噴嘴（46），所述鎢極夾套（45）下端周向設置有橫向貫穿鎢極夾套（45）的通孔（451），所述鎢極夾套（45）和鎢極夾（42）之間形成下端壓縮氣通路（200），壓縮氣通過壓縮氣管接頭（9）進入上端壓縮氣通路（100）、下端壓縮氣通路...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉自剛，徐良，王建明，徐睦忠，秦曉菲，譚超，姜忠禮，杜航，斯卡奇科夫·伊戈爾，貝爾德妮科娃·歐樂娜，
申請(專利權)人：浙江巴頓焊接技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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