一种利用外加磁场扩大装置的直流焊焊接电弧磁偏吹控制方法与流程

本发明是涉及焊接技术领域，具体的说是一种利用外加磁场扩大装置的直流焊焊接电弧磁偏吹控制方法。

背景技术

众所周知，直流焊接过程中，由于固有存在的焊接磁场会造成焊缝施焊时起弧段和熄弧段的焊接电弧受到磁偏吹的作用，从而对焊接质量产生不良影响。现有的控制焊接电弧磁偏吹的方法中，一般采用的方法和措施主要有：

1.一般采用交流焊，使用交流电源可以明显的减少磁偏吹对焊缝的影响，高速交变的电流会产生涡流，涡流产生的磁场大大减弱引起磁偏吹的磁场强度。

2.采用双丝焊，采用一个直流电源和一个交流电源，高速交变产生的磁场，在母材中引起涡流损失，产生磁场强度较小的效果。

3.采用斯科特自然换相法，采用两个交流电源双丝焊接，当两个电源的相位差80°~90°时，可以减少磁偏吹的影响等。

以上列举一般是自动焊接采取的主要措施，一般能取得一定的效果，在手工电弧焊操作时一般采用以下方式：

①采用较小的电流；

②改变接地线的位置，来调整磁力线的均匀分布；

③调整焊条施焊的倾角来减少磁偏吹的影响；

④安放对称磁场的铁磁材料，使得电弧周围的铁磁物质分布均匀；

⑤减少工件上的剩磁，利用局部加热法加热进行控制的措施；

⑥用反消磁法来克服磁场对磁偏吹的影响等。

以上的种种方法和一些外加磁场控制飞溅率的专利技术以及在在国内外的种种克服磁偏吹对手工电弧焊焊接电弧的影响研究中，一般都操作起来不太灵活和方便，而且效果达不到理想的状态。在实际的操作中不好运用，而且不能有效的扩大磁偏吹中的磁力线分布，克服电弧磁偏吹的效果时好时坏，效果不稳定，不能将焊接电弧磁场均匀分布。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中的不足，提供一种利用外加磁场扩大装置的直流焊焊接电弧磁偏吹控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用外加磁场扩大装置的直流焊焊接电弧磁偏吹控制方法，其特征在于：采用外加磁场扩大装置将所施焊的焊缝完全置于焊接电流形成的磁场空白区域，焊缝的焊接质量不受焊接电流所形成磁场影响，具体步骤如下：

步骤1，焊机采用直流焊机，焊条采用酸性焊条或碱性焊条；

步骤2，两待焊钢板组件相互组对，两待焊钢板装配定位焊缝呈v型坡口的形式；

步骤3，装配定位完成的焊件两侧均装有磁场扩大装置，所述的磁场扩大装置与焊缝垂直；

步骤4，直流焊机输出端的正极和负极分别与焊条和磁场扩大装置连接；

步骤5，调整施焊焊接电流的工艺参数；

步骤6，对装配定位后的焊缝进行打底层焊接；

步骤7，对装配定位后的焊缝进行填充层焊接；

步骤8，对装配定位后的焊缝进行覆盖层焊接。

所述的磁场扩大装置包括导磁件，导磁件呈长方形板状，导磁件侧壁两端均固定安装有夹件。

所述的夹件采用紧固螺栓将待焊钢板与导磁件固定连接，所述的夹件与待焊钢板的连接处位于待焊钢板远离焊缝的一侧边缘，直流焊机输出端的负极分别与两个磁场扩大装置的导磁件连接，所述的直流焊机输出端的负极与导磁件的连接处位于导磁件远离夹件一侧边缘的中央位置。

所述的步骤6~8中采用的焊接方式包括平焊、立焊、横焊、仰焊。

所述的待焊钢板的厚度范围为1~16mm，呈v型坡口焊缝的坡度范围为25°~45°。

一种直流焊焊接过程中的外加磁场扩大装置，其特征在于：包括导磁件和夹件，所述的导磁件呈长方形板状，导磁件一侧的侧壁两端均固定安装有夹件，所述的夹件包括u型卡和固定螺栓，u型卡通过固定螺栓紧固在待焊钢板上，所述的导磁件远离夹件一侧的侧边边缘设置有电源连接端，所述的电源连接端与电焊机的输出端连接。

所述的电源连接端设置在导磁件侧边边缘的中央位置，所述的夹件采用导磁导电材料制成，所述的导磁件通过夹件与待焊钢板可拆卸连接。

本发明一种利用外加磁场扩大装置的直流焊焊接电弧磁偏吹控制方法的有益效果是：能够有效的解决电弧磁偏吹对直流焊焊缝起弧段和熄弧段的影响，通过设置外加磁场扩大装置，改变焊接过程中电流的路径，进而改变了焊接电流形成的固有磁场，增加磁场扩大装置后，施焊区域的焊缝与磁场的外围磁感线无交集，此时，施焊焊缝的起弧段和熄弧段以及整条焊缝段均不会被磁场影响进而消除了电弧磁偏吹副作用。

附图说明

图1为本发明一种利用外加磁场扩大装置的直流焊焊接电弧磁偏吹控制装置的结构图。

图2为本发明一种利用外加磁场扩大装置的直流焊焊接电弧磁偏吹控制装置磁场扩大装置的结构图。

图3为无磁场扩大装置的焊接件焊接时磁场的磁感线示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图3所示，图中焊缝两端分别为焊接焊缝的起弧段和熄弧段，采用传统的焊接方式，焊接时的电流形成的固有磁场会对焊缝的起弧段和熄弧段形成干扰，即焊缝端部会穿过磁场的磁感线，处于磁场中，这种磁场会造成焊接电弧产生不同程度的磁偏吹现象，会导致焊接电弧极度不稳定，焊接内部拍x光影像存在严重质量缺陷，使得该区域无法得到有效的质量保证。因此需要一种新型的焊接工艺，保证整条焊缝均不处于磁场内部。

如图1所示，一种利用外加磁场扩大装置的直流焊焊接电弧磁偏吹控制方法，其特征在于：采用外加磁场扩大装置将焊缝4完全置于焊接电流形成的磁场内部，所述的焊缝不受焊接电流所形成磁场的影响，具体步骤如下：

步骤1，焊机采用直流焊机1，焊条采用酸性焊条或碱性焊条；

步骤2，两待焊钢板组件相互组对，两待焊钢板装配定位焊缝呈v型坡口的形式；

步骤3，装配定位完成的焊件两侧均装有磁场扩大装置，所述的磁场扩大装置与焊缝垂直；

步骤4，直流焊机1输出端的正极与焊条连接，负极分别与磁场扩大装置连接；

步骤5，调整焊接电流的工艺参数；

步骤6，对装配定位后的焊缝进行打底层焊接；

步骤7，对装配定位后的焊缝进行填充层焊接；

步骤8，对装配定位后的焊缝进行覆盖层焊接。

本实施例中，直流焊机1的输出端正极与焊条3通过导电线2连接，直流焊机1的输出端负极与磁场扩大装置5通过导电线2连接。另外，也可是直流焊机1的输出端负极与焊条3通过导电线2连接，直流焊机1的输出端正极与磁场扩大装置5通过导电线2连接。

本实施例中，磁场扩大装置包括导磁件，导磁件呈长方形板状，导磁件侧壁两端均固定安装有夹件。

本实施例中，夹件采用紧固螺栓将待焊钢板与导磁件固定连接，所述的夹件与待焊钢板的连接处位于待焊钢板远离焊缝的一侧边缘，直流焊机1输出端的负极分别与两个磁场扩大装置的导磁件连接，所述的直流焊机1输出端的负极与导磁件的连接处位于导磁件远离夹件一侧边缘的中央位置。

该种结构在焊接过程中，电流的流动方向会向外围发生改变，进而扩大了电流形成磁场的影响范围，使整条焊缝落入磁场影响区域的内部无磁场区域，整条焊缝包括焊缝的起弧段和熄弧段均不会被磁场所影响，保证了焊缝质量。

将直流焊机1的输出端与导磁件的远离夹件一侧的侧边边缘中央位置连接，呈现椭球型的磁感线两端点之间的距离更长，在使用时尽可能的使焊机1输出端与导磁件的连接处与焊缝处于同一直线上不出现缠绕，能够更有效的将焊缝置入磁场内无磁场区域，保证施焊焊缝不被磁场所干扰。

本实施例中，步骤6~8中采用的焊接方式包括但不限于平焊、立焊、横焊、仰焊，包括所有焊接空间位置。

所述的待焊钢板的厚度范围为1~16mm，呈v型坡口焊缝的坡度范围为25°~45°，优选的v型坡口焊缝的坡度为32°。

本实施例中，待焊钢板的单件尺寸为300*150mm。

如图2所示，一种直流焊焊接过程中的外加磁场扩大装置，其特征在于：包括导磁件6和夹件7，所述的导磁件呈长方形板状，导磁件一侧的侧壁两端均固定安装有夹件，所述的夹件包括u型卡和固定螺栓，u型卡通过固定螺栓紧固在待焊钢板上，所述的导磁件远离夹件一侧的侧边边缘设置有电源连接端，所述的电源连接端与电焊机1的输出端连接。

所述的电源连接端设置在导磁件侧边边缘的中央位置，所述的夹件采用导磁导电材料制成，所述的导磁件通过夹件与待焊钢板可拆卸连接。

需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。