专利名称：焊丝预热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于焊接设备的附属装置。
为了提高厚度在20mm以上工件的焊接效率，目前采用的方法有单丝预热埋弧焊，和双丝或多丝埋弧焊。前者是利用焊丝本身的电阻，在进入电弧前对焊丝局部加热，提高焊丝的温度和熔化速度，增加熔敷量，达到提高效率的目的。例如，机械工业出版社1981年出版的“焊接方法及设备”(第一分册)第202页图6－28所刊载的就是这种类型。但这种方法的焊丝预热温度不宜太高，预热电流较小，否则会使焊丝发红，过早氧化，同时焊丝变软，不能顺利地通过导电咀送入电弧区，因此所增加的熔敷量不大，一般不超过30％。双丝或多丝埋弧焊是在单丝埋弧焊的基础上增加焊丝，即两根或多根焊丝同时焊接，这是一种既能保证合理的焊缝形状，又可提高焊接效率的方法。但它是在增加对母材热输入的前提下提高焊速的，焊接接头的影响区较宽，对有些热敏感性强的工件不太适应，且操作较麻烦。如国产MZ－2×1600型电焊机就是这种类型。
本实用新型的目的是提供一种附加预热焊丝埋弧焊的焊丝预热器。该预热器可直接与市购的附加焊丝送丝机构(例如NBC型半自动CO2焊接送丝机构)一起，附加在普通的单丝埋弧自动焊机上，也可附加在钨极氩弧焊机上，作为附加填充焊丝的加热电源及其控制系统，从而可实现附加预热焊丝的埋弧自动焊，或预热焊丝钨极氩弧焊，有效地提高焊接效率。
本实用新型所说的焊丝预热器，是一个带有附加焊丝加热电源和控制部分组成的可移动的整体。附加焊丝加热电源是由日字型外铁式铁芯在其中间铁芯上绕装有全部初级和次级线圈组合而成。其次级线圈居中，初级线圈由不同匝数和连接方式不同组成若干组分置于次级线圈左右，并由转换开关调节获得多挡次的电参数。本实用新型提供的焊丝加热电源可使用380V和220V两种电源。供给附加焊丝的电流范围为150A～110A，最大与最小电流之比＞3.4。
本实用新型所说的控制部份包括有电参数及焊丝预热温度调节转换开关，送丝退丝转换开关，热丝焊通、断开关和送丝速度调节等部份。所说的电参数及焊丝预热温度调节转换开关，是根据在附加焊丝材料、直径、干伸长及送丝速度一定时，其附加焊丝预热温度仅与通过它的电流有关的原理，调节这个电流，就可以调节附加焊丝预热温度。本实用新型的电参数及焊丝预热温度调节转换开关，是利用三个调节级数开关转换初级线圈的电压，即可转换其电流，达到调节预热温度的目的。
本实用新型所说的送丝、退丝转换开关，是一个普通的钮子开关，在不同的位置时转换送丝直流电动机激磁电压的方向使电动机正转或反转，例如位置1时送丝直流电动机带动送丝轮正转，可送丝。位置2时则相反，可退丝。
本实用新型所说的送丝速度调节，是通过调节电位器改变可控硅的导通角，从而改变送丝直流电动机电枢电压，使转数改变，即调节送丝速度。
所说的热丝焊通、断开关，是指使用普通的单丝埋弧焊和使用与本实用新型联机的附加预热焊丝埋弧焊两种焊接类型的转换。该件为一种普通的钮子开关。
所说的送丝机构，包括送丝马达、送丝轮，附加焊丝以及送丝导管。送丝机构与焊丝预热器有电缆连接，如前所述为市购产品。
图1为附加预热焊丝埋弧焊示意图。
图2为焊丝预热器结构示意图。
图中1－埋弧焊主电源，2－埋弧焊主焊丝，3－送丝轮，4－附加焊丝，5－焊丝预热器，6－工件，7－电弧，8－附加焊丝预热段，9－附加焊丝加热电源，10－电源输出接线柱，11－电参数及焊丝预热温度调节转换开关，12－送丝、退丝转换开关，13－送丝速度调节，14－热丝焊通断开关，15－机壳。
下面对照附图，对本实用新型作进一步说明。在长方体外壳15中，其下部装有附加焊丝加热电源9，该电源的铁芯为日字型外铁式，全部线圈绕装在当中的铁芯上，这有利于对线圈的机械防护。次级线圈居中，由六个线圈每三个一组组成的初级线圈分置其左右。该电源次级线圈取10～20匝，初级线圈选用20～200匝之间大小不同的6个。次级输出8档，电源380V和220V两种即可获16挡输出。其最小空载电压11V和6.3V，最大为22V和13V，其间挡次可调。在其上方壳体的上部，设有电参数及焊丝预热温度调节转换开关11，此转换开关设3个，即Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，每个开关分1，2两个位置。转换开关11的上方一排设置有送丝、退丝转换开关12，送丝速度调节13，热丝焊通断开关14。最上部一排电压指示，电流指示和总开关及220和380V的电源指示。本实用新型还设计了起弧和熄弧的延时控制电路，即在焊接时先按起弧按钮，电弧引燃并接通预热器电源，延时数秒再送丝焊接；在停焊时，先停两根焊丝延时片刻后再熄弧。其延时时间为0～30秒可调。这是为了防止起弧时附加焊丝冲击冷熔池，和停弧时防止焊丝由于惯性扎入溶池，此时利用电弧延时返烧使弧坑填充丰满。延时电路是借助时间继电器实现。
当需要使用附加预热焊丝埋弧焊接时，例如可用普通的单丝埋弧自动焊机MZ－1000型，将焊丝预热器的电源输出接线柱10按照附
图1所示分别接在附加焊丝4(或送丝导管)和焊接工件6上。根据使用的电源将总开关置于380V或220V，按不同送丝速度要求，将送丝速度调节13调到合适位置；视焊接工件厚度及焊丝直径选择适当的加热电流，即将电参数及焊丝预热温度调节转换开关11置相应位置；送丝速度调节13应放在所选定位置，此时热丝焊通断开关14应在热丝焊的位置。以上为焊接前准备工作。当按下起弧按钮后，电弧引燃并接通焊丝预热器电源，延时片刻，附加焊丝送进，开始正常焊接。停止焊接时，按下停弧按钮，首先切断焊丝预热器加热电源，主焊丝及附加焊丝的送进，延时片刻，电弧熄灭，停止工作。
焊丝预热器可作为自动埋弧焊机的一个附加装置，主焊机不需任何改装，仅通过简单的电路联接，便可联机使用，因而扩大了焊机的使用范围，可大大提高焊接熔敷效率，一般可增加焊接效率50～100％。附加焊丝的填充，可相对降低熔池的过热温度，使焊缝热影响区变窄，从金相组织看粗晶区的粗大晶粒相对较小，组织性能好，所得焊接接头机械性能好，特别对热敏感性大的材料，优点尤其显著。焊丝预热器，对附加焊丝加热长度短，能耗少，其相对能耗率与提高熔敷之比小于0.31，在焊接同样的焊缝，采用附加预热焊丝埋弧焊的方式可相应节电20％以上，因而是高效率，低能耗的焊接方法。焊丝预热器，附加焊丝预热温度和送丝速度可选择调节，操作简单，使用方便，各种电器安全可靠。焊丝预热器，可广泛地用于单丝自动埋弧焊机和附加在钨极氩弧焊机上，主焊机不须改装，联机方便，在焊接生产中起到提高施工效率、节约能源并改善焊接接头质量的作用，具有明显的经济和社会效益。
权利要求1.一种组成附加预热焊丝埋弧自动焊中的焊丝预热器，其特征是由附加焊丝加热电源和包括电参数及焊丝预热温度调节转换开关、送丝、退丝转换开关，热丝焊通断开关，送丝速度调节及电流电压指示等组成的控制部分组成的可移动的整体。
2.按照权利要求1所说的焊丝预热器，其特征是所说的附加焊丝加热电源，是采用日字型外铁式铁芯，在其中间铁芯上绕装全部初级和次级线圈，次级线圈居中，初级线圈由不同匝数及不同连接方式分组置于次级线圈左右，并经转换开关控制获得多档电参数输出。
3.按照权利要求1或2所说的焊丝预热器，其特征是所说的加热电源中，次级线圈为10～20匝，初级线圈为20～200匝构成的多个线圈组成的。
4.按照权利要求1或2所说的焊丝预热器，其特征是所说的加热电源可使用380V和220V两种，其输出电压为6.3V～13V，和11～22V，附加焊丝可选择使用150～550A的电流，并将其值分别显示在电流电压表上。
5.按照权利要求1所说的焊丝预热器，其特征是所说的控制部分在起弧和熄弧时设有延时控制电路，其延时时间为0～30秒。
专利摘要焊丝预热器，属于焊接设备的附属装置。是由附加焊丝加热电源及控制装置组成的可移动的整体。它和市购的附加焊丝送丝机构一起与普通的单丝自动埋弧焊机联机，也可附加在钨极氩弧焊机上，为附加焊丝提供电源及控制，组成附加预热焊丝埋弧自动焊，既扩大了使用范围，又大大提高焊接熔敷效率。其电参数控制开关和按钮选择调节，多挡输出，操作简便，安全可靠，在生产中可获得明显的经济效益。
文档编号B23K9/32GK2125475SQ9220185
公开日1992年12月23日 申请日期1992年1月29日 优先权日1992年1月29日
发明者奚道岩, 李桓, 蔡国余, 张宝红 申请人:天津大学