【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及設備制造，更具體的說是涉及一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復裝置及方法。
技術介紹
1、目前，相比其他焊接熱源，tig焊接熱源焊接質量高、焊接過程穩定、焊接過程簡單，廣泛應用于石油化工、航空航天、水力發電等領域。然而常規的tig焊接增材修復，焊接效率較低，因此常被業界詬病。隨著制造業的快速發展和轉型升級，對焊接增材修復技術的需求也日益增長，同時隨著服役環境的越來越苛刻，對焊接增材修復質量的要求也越來越高，因此研究并開發新型高效tig焊接增材修復技術具有非常重要的意義。
2、相比單一tig形式，盡管熱絲tig焊接增材修復可顯著提高熔覆效率，然而熱絲的引入，易造成焊接電弧的飄移，從而對焊接過程的穩定控制帶來了一定的技術困難。
3、因此，如何提高熱絲tig焊接的穩定性是本領域技術人員亟需解決的問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復裝置及方法，借助電磁場對熱絲tig電弧進行穩定控制，提高焊接效率的同時，可大大提高焊接冶金質量，以及焊接接頭或增材修復件的服役性能。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復裝置，包括tig焊槍、焊接電源、勵磁組件和送絲組件；
4、tig焊槍連接焊接電源；勵磁組件套設在tig焊槍外側，提供平行于tig焊槍的縱向磁場；送絲組件為焊槍提供焊絲，并為焊絲通入電流，焊絲穿過固定在焊槍
5、送絲夾為片狀工件，送絲夾上設置有送絲孔，沿送絲夾的寬度方向送絲孔為橫向鍵孔，沿送絲夾的厚度方向送絲孔為斜向通孔；焊接時焊絲沿送絲夾的寬度方向在送絲孔中往復移動。
6、優選的，焊接電源的一端電源輸出連接tig焊槍，另一端電源輸出連接待焊接的工件。tig焊槍垂直于工件的焊接表面。
7、優選的，勵磁組件包括線圈骨架、纏繞在線圈骨架上的勵磁線圈、貼合在線圈骨架內壁的圓筒狀導磁鐵芯，以及與勵磁線圈的兩個輸出端連接的勵磁電源；導磁鐵芯套設在tig焊槍筒壁外側，與tig焊槍同軸過盈配合。勵磁組件產生的磁力線方向垂直于工件的焊接表面，磁力線保證與tig焊槍平行，導電的焊絲在磁力線的作用下實現擺動。
8、優選的，導磁鐵芯與線圈骨架通過螺栓有效貼合與固定；利用頂絲對導磁鐵芯與tig焊槍的槍柄進行同軸固定。
9、優選的，導磁鐵芯采用高導磁電工純鐵材料。
10、優選的，勵磁線圈采用線徑為1.2～2.4mm的銅漆包線繞制而成，匝數為800～1500匝。
11、優選的，勵磁電源包括交流輸出模式和直流輸出模式，輸出電流大小范圍為0～50a；采用交流輸出模式時，可根據焊接需求調節交流波形，下交變頻率范圍為0～100hz。
12、優選的，tig焊槍的鎢極直徑范圍為1.6～4mm。
13、優選的，送絲夾設置有安裝孔，通過安裝孔固定在tig焊槍外側固定的焊槍夾具上，送絲夾平行于tig焊槍，垂直設置，焊絲的一端穿過送絲孔伸至工件表面并與其接觸，并保證焊絲端部調整至tig焊槍的鎢極下方。
14、優選的，斜向通孔的傾斜角度α為銳角，傾斜角度α為送絲孔軸向與送絲夾厚度方向之間的夾角，取值為15°～60°；橫向鍵孔的長度l取值為5-8mm。
15、優選的，送絲組件包括焊絲矯直器和熱絲送絲機；熱絲送絲機內裝載焊絲，并向焊絲通入電流，對焊絲進行電阻加熱，輸出的焊絲通過焊絲矯直器矯直后送至送絲夾的送絲孔內；熱絲送絲機的一端電源輸出連接焊絲，另一端電源輸出連接待焊接的工件；當勵磁電源選擇交流輸出模式時，熱絲送絲機向焊絲通入直流電，當勵磁電源選擇直流輸出模式時，熱絲送絲機向焊絲通入交流電。
16、優選的，熱絲送絲機連接電源，為焊絲通入電流進行電阻加熱。
17、優選的，焊絲與tig焊槍所形成的預設夾角β＝90°-α。
18、優選的，tig焊槍固定在焊接機器人上，勵磁電源和焊接電源分別連接焊接機器人，通過焊接機器人內加載的控制程序，控制電源通斷和參數，實現自動化焊接。
19、優選的，焊絲矯直器包括若干組對稱的u型滾輪，焊絲通過對稱u型滾輪的擠壓進行矯直。u型滾輪采用絕緣材料。
20、優選的，焊絲矯直器還包括電機和傳動皮帶，若干組對稱的u型滾輪通過傳動皮帶連接電機的輸出軸，驅動電機輸出軸驅動u型滾輪同步轉動。電機可連接焊接機器人，實現焊絲矯直器的自動控制。
21、一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復方法，包括如下步驟：
22、步驟1：選擇tig焊槍的鎢極和焊接的焊絲，令送絲組件輸出的焊絲一端穿過送絲夾接觸待焊接的工件；
23、步驟2：勵磁組件產生縱向磁場，送絲組件接通電源，令焊絲通入電流；
24、步驟3：測量磁場強度，調整焊絲內電流大小，令焊絲擺動；
25、步驟4：tig焊槍接入焊接電源開始工作。
26、經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本專利技術公開提供了一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復裝置及方法，在熱絲tig焊接增材修復過程中，施加縱向磁場，可解決由于焊絲電流引入而使焊接電弧不穩定的工況，增加電弧的剛性，同時，當磁場與焊絲電流耦合，還可實現焊絲的周期擺動，促進焊接熔池的流動，熔池攪拌加劇，從而細化焊縫晶粒，均勻合金成分，提高焊接效率的同時提高焊接增材修復件的冶金質量，提升焊接接頭或增材修復件的服役性能。
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1.一種磁場輔助TIG絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，包括TIG焊槍、焊接電源、勵磁組件和送絲組件；
2.根據權利要求1所述的一種磁場輔助TIG絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，焊接電源的一端電源輸出連接TIG焊槍，另一端電源輸出連接待焊接的工件。
3.根據權利要求1所述的一種磁場輔助TIG絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，勵磁組件包括線圈骨架、纏繞在線圈骨架上的勵磁線圈、貼合在線圈骨架內壁的導磁鐵芯，以及與勵磁線圈的兩個輸出端連接的勵磁電源；導磁鐵芯套設在TIG焊槍外側，與TIG焊槍同軸過盈配合。
4.根據權利要求3所述的一種磁場輔助TIG絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，勵磁電源包括交流輸出模式和直流輸出模式，采用交流輸出模式時交流波形可調。
5.根據權利要求2所述的一種磁場輔助TIG絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，送絲夾設置安裝孔，通過安裝孔固定在TIG焊槍外側固定的焊槍夾具上，焊絲的一端穿過送絲孔伸至TIG焊槍的鎢極下方，并與工件表面接觸。
6.根據權利要求4所述的一種磁場輔助T
7.根據權利要求1所述的一種磁場輔助TIG絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，斜向通孔的傾斜角度α為銳角，傾斜角度α為送絲孔軸向與送絲夾厚度方向之間的夾角；焊絲與TIG焊槍所形成的預設夾角β＝90°-α。
8.根據權利要求6所述的一種磁場輔助TIG絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，焊絲矯直器包括若干組對稱的U型滾輪，焊絲通過對稱U型滾輪的擠壓進行矯直。
9.一種磁場輔助TIG絲材擺動的焊接增材修復方法，其特征在于，應用于權利要求1-8任一項所述的一種磁場輔助TIG絲材擺動的焊接增材修復裝置，包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，包括tig焊槍、焊接電源、勵磁組件和送絲組件；
2.根據權利要求1所述的一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，焊接電源的一端電源輸出連接tig焊槍，另一端電源輸出連接待焊接的工件。
3.根據權利要求1所述的一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，勵磁組件包括線圈骨架、纏繞在線圈骨架上的勵磁線圈、貼合在線圈骨架內壁的導磁鐵芯，以及與勵磁線圈的兩個輸出端連接的勵磁電源；導磁鐵芯套設在tig焊槍外側，與tig焊槍同軸過盈配合。
4.根據權利要求3所述的一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，勵磁電源包括交流輸出模式和直流輸出模式，采用交流輸出模式時交流波形可調。
5.根據權利要求2所述的一種磁場輔助tig絲材擺動的焊接增材修復裝置，其特征在于，送絲夾設置安裝孔，通過安裝孔固定在tig焊槍外側固定的焊槍夾具上，焊絲的一端穿過送絲孔伸至tig焊槍的鎢極下方，并與工件表面接觸。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：李富祥，石玗，張偉杰，林巧力，王敏，
申請(專利權)人：蘭州理工大學，
類型：發明
國別省市：
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