专利名称：利用二氧化碳焊电源进行钨极氩弧焊的焊机装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊机装置。
背景技术：
二氧化碳焊与钨极氩弧焊均为在工业生产中得到了广泛应用和发展的焊接方法。但现有的二氧化碳焊机和钨极氩弧焊机是通常所见的两种互不相关的焊接机，当需要两种焊接时，就要分别使用两种不同的焊接机，极不方便。这是由于二氧化碳焊接的特点决定了二氧化碳焊机必须采用平特性或缓降外特性电源；而钨极氩弧焊通常采用陡降的外特性电源。一般认为两者很难结合为一体。国内有人在焊接变压器中使用了这两种不同特性的外特性电源，从而实现集二氧化碳焊与直流钨极氩弧焊功能为一体的两用焊机，这种方法成本很高，结构复杂，操作不便，而且使用范围有限，不能焊接有色金属，所以很难在实际生产中得到应用。此外，二氧化碳焊机一般采用的是经焊接变压器整流得到的直流电源，至今尚未见到使用二氧化碳焊电源进行交流钨极氩弧焊的文献和报道。笔者就此问题进行了大量实验，在现有二氧化碳焊电源的基础上进行了改进，实验结果证明利用二氧化碳焊电源进行钨极氩弧焊焊接的方法是可行的。
发明内容
本实用新型的目的是提供利用二氧化碳焊电源进行钨极氩弧焊焊接的焊机装置，使用同一种电源实现二氧化碳焊与钨极氩弧焊，从而把二氧化碳焊与钨极氩弧焊结合为一体。由于实现直流钨极氩弧焊焊接与交流钨极氩弧焊焊接的原理不同，所以本实用新型包括两个设计思路，一个是利用二氧化碳焊电源进行直流钨极氩弧焊焊接；另一个是利用二氧化碳焊电源进行交流钨极氩弧焊焊接，具体介绍如下1利用二氧化碳焊电源进行直流钨极氩弧焊焊接的设计思路1)进行钨极直流氩弧焊焊接时，焊件HJ接正极，焊枪HQ2接负极；2)钨极直流氩弧焊焊接回路中增加高频震荡器GP，用于引弧；3)钨极直流氩弧焊焊接回路中增加一可调电阻R，在进行薄板、超薄板(厚度为0.1-0.3mm)焊接时，利用可调电阻R调节焊接电流大小，在焊接中、厚板时，将此可调电阻R短路。
2利用二氧化碳焊电源进行交流钨极氩弧焊焊接的设计思路1)进行钨极交流氩弧焊焊接时，将二氧化碳焊电源的整流部分断开，直接将电抗器DK与焊接变压器次极线圈连接以构成交流输出电源。
2)钨极交流氩弧焊焊接回路中增加高频震荡器GP与高压脉冲稳弧器WH，用于氩弧焊引弧、稳弧；3)钨极交流氩弧焊焊接回路中增加电容C，用于消除直流分量。
本实用新型钨极氩弧焊采用二氧化碳焊平特性或缓降外特性电源。其焊接电源主要由焊接变压器B1，整流电路D1-D6，电抗器DK等组成，本实用新型二氧化碳焊与交/直流钨极氩弧焊两用焊机，由焊接电源，控制系统，焊枪，供气系统，送丝系统组成，其中焊接电源主要由焊接变压器B1，整流电路D1-D6，电抗器DK等组成，钨极交流氩弧焊电源由焊接变压器B1与电抗器DK等组成；钨极直流氩弧焊电源由焊接变压器B1，整流电路D1-D6，电抗器DK等组成；二氧化碳焊电源与钨极直流氩弧焊电源相同。
上述焊接变压器次级线圈回路中设有两个刀开关HS1与HS2，其中HS2控制二氧化碳焊与直流钨极氩弧焊电源，刀开关HS2中b1、b1′为直流钨极氩弧焊，b3、b3′为二氧化碳焊；刀开关HS1控制二氧化碳焊与交流钨极氩弧焊电源，刀开关HS1中a1、a1′为交流钨极氩弧焊，a3、a3′为二氧化碳焊。
上述二氧化碳焊接变压器次级线圈与电抗器DK组成的回路中增加了电容C、高频震荡器GP与高压脉冲稳弧器WH，其中电容C一端与焊接变压器次级线圈连接，另一端与刀开关HS1连接；高频震荡器GP与高压脉冲稳弧器WH连接刀开关HS2中b2、b2′两端上述钨极直流氩弧焊焊接回路中增加一可调电阻R，可调电阻R一端接刀开关HS2中b1′，另一端接直流氩弧焊焊枪HQ2。
本实用新型焊机成本低廉，结构简单，使用方便，用途广泛，不仅可优质高效地焊接碳钢、合金钢、不锈钢，还可以焊接铜、钛、铝、镁及其合金等。尤其是本实用新型中的钨极直流氩弧焊，在使用平特性或缓降外特性电源后可焊接超薄不锈钢板(厚度为0.1-0.3mm)，因此本实用新型具有良好的使用价值。
附图1是本实用新型焊机的结构示意图；附图2为本实用新型焊机的主电路系统电路图。
具体实施例本实用新型的具体实施例可以参考附图1、2。从两图可以看出，本实用新型钨极氩弧焊采用二氧化碳焊平特性或缓降外特性电源。其焊接电源主要由焊接变压器B1，整流电路D1-D6，电抗器DK等组成。本实用新型二氧化碳焊与交/直流钨极氩弧焊两用焊机，由焊接电源5，高频振荡器与高压脉冲稳弧器6，控制系统1，焊枪7，供气系统4，送丝系统2组成。供气系统4包括减压器9、氩气瓶11、二氧化碳气瓶10、预热器12、流量计13。焊接电源5主要由焊接变压器B1，整流电路D1-D6，电抗器DK等组成，钨极交流氩弧焊电源由焊接变压器B1与电抗器DK等组成；钨极直流氩弧焊电源由焊接变压器B1，整流电路D1-D6，电抗器DK等组成；二氧化碳焊电源与钨极直流氩弧焊电源相同。
上述焊接变压器次级线圈回路中设有两个刀开关HS1与HS2，其中HS2控制二氧化碳焊与直流钨极氩弧焊电源，刀开关HS2中b1、b1′为直流钨极氩弧焊，b3、b3′为二氧化碳焊；刀开关HS1控制二氧化碳焊与交流钨极氩弧焊电源a1、a1′为交流钨极氩弧焊，a3、a3′为二氧化碳焊。
上述二氧化碳焊接变压器次级线圈与电抗器DK组成的回路中增加了电容C、高频震荡器GP与高压脉冲稳弧器WH，其中电容C一端与焊接变压器次级线圈连接，另一端与刀开关HS1连接；高频震荡器GP与高压脉冲稳弧器WH连接刀开关HS2中b2、b2′两端本实用新型焊机以现有的二氧化碳焊机为基础，在主电路系统增加了高频振荡器与高压脉冲稳弧器6，在供气系统中增加氩气瓶4，在进行二氧化碳焊接时用二氧化碳气瓶，在进行氩弧焊焊接时用氩气瓶。附图1中焊枪7为可选件，在进行二氧化碳焊接时用二氧化碳焊枪(图2中HQ1)，在进行氩弧焊焊接时用钨极氩弧焊焊枪(图2中HQ2)。
本实用新型焊机通过刀开关HS1与HS2来实现二氧化碳焊、钨极直流氩弧焊与钨极交流氩弧焊之间的转换。HS2实现二氧化碳焊与钨极直流氩弧焊的转换，HS1实现二氧化碳焊与钨极交流氩弧焊的转换。
二氧化碳焊电路回路如下焊接变压器次级线圈产生的电流经过D1-D3，HS1中a3′、a2′，电抗器DK，HS2中b2、b3，焊枪HQ1，焊件，HS2中b3′、b2′，HS1中a2、a3，D4-D6形成焊接回路。
钨极直流氩弧焊电路回路如下焊接变压器次级线圈产生的电流经过D1-D3，HS1中a3′、a2′，电抗器DK，HS2中b2、b1，焊件HJ，焊枪HQ2，可调电阻R，HS2中的b1′、b2′，HS1中a2、a3，到D4-D6形成焊接回路。
钨极交流氩弧焊电路回路如下焊接变压器次级线圈产生的电流经过电容C，HS1中a1′、a2′，电抗器DK，HS2(b1、b1′或b3、b3′均可)，HS1中a2、a1，形成焊接回路。
本实用新型中高频振荡器GP在进行钨极氩弧焊焊接时主要起引弧作用，在某些条件下也可起稳弧作用，以避免氩弧焊焊接时钨极与工件接触产生短路电流，造成钨极烧损、焊缝中产生夹钨等缺陷。在进行氩弧焊焊接操作时，将焊枪距焊件2mm左右处通电，此时焊枪与焊件之间会产生高频高压，在高压下，氩气被击穿电离放电，从而达到引弧的目的。
本实用新型中高压脉冲稳弧器WH在进行钨极交流氩弧焊焊接时起稳弧作用，在交流电弧的负半周开始的瞬间，加一个较高的脉冲电压，使电弧重新引燃，从而取得交变电弧的稳定作用。
本实用新型中电容C在钨极交流氩弧中起隔直通交作用，可调电阻R用来调节焊接电流大小。
由于二氧化碳焊接是在二氧化碳焊接电源提供的低电压、大电流状态下完成的，将此电源用于钨极氩弧焊时，因钨极氩弧焊的钨丝电极受到电流的限制，电流大时钨丝容易烧断，所以为了适应钨极氩弧焊焊接，二氧化碳焊接电压、焊接电流应适当调小，适当调节电抗器DK，以避免钨极电极烧损，并根据不同的钨丝直径调整出适当的焊接电压，焊接电流进行焊接。
权利要求1.一种利用二氧化碳焊电源进行钨极氩弧焊的焊机装置，此焊机由焊接电源(5)，控制系统(1)，焊枪(7)，供气系统(4)，送丝系统(2)组成，其中焊接电源主要由焊接变压器B1，整流电路D1-D6，电抗器DK等组成，其特征在于钨极交流氩弧焊电源由焊接变压器B1与电抗器DK组成；钨极直流氩弧焊电源由焊接变压器B1，整流电路D1-D6，电抗器DK组成；二氧化碳焊电源与钨极直流氩弧焊电源相同。
2.据权利要求1所述的焊机装置，其特性在于焊接变压器次级线圈回路中设有两个刀开关HS1与HS2，其中HS2控制二氧化碳焊与直流钨极氩弧焊电源，刀开关HS2中b1、b1′为直流钨极氩弧焊，b3、b3′为二氧化碳焊；刀开关HS1控制二氧化碳焊与交流钨极氩弧焊电源a1、a1′为交流钨极氩弧焊，a3、a3′为二氧化碳焊。
3.据权利要求1所述的焊机装置，其特性在于所述二氧化碳焊接变压器次级线圈与电抗器DK组成的回路中增加了电容C、高频震荡器GP与高压脉冲稳弧器WH，其中电容C-端与焊接变压器次级线圈连接，另一端与刀开关HS1连接；高频震荡器GP与高压脉冲稳弧器WH连接刀开关HS2中b2、b2′两端。
4.据权利要求1所述的焊机装置，其特性在于所述钨极直流氩弧焊焊接回路中增加一可调电阻R，可调电阻R一端接刀开关HS2中b1′，另一端接直流氩弧焊焊枪HQ2。
专利摘要一种利用二氧化碳焊电源进行钨极氩弧焊的焊机装置。焊机由焊接电源，控制系统，焊枪，供气系统，送丝系统组成。其中焊接电源采用二氧化碳平特性或缓降外特性电源，此电源主要由焊接变压器，整流电路，电抗器组成。此外，在焊接电源回路中增加高频引弧装置。焊机具有二氧化碳焊与交/直流钨极氩弧焊两种功能，本实用新型结构简单，制造成本低，性能稳定，使用方便灵活，不仅可优质高效地焊接碳钢、合金钢、不锈钢，还可以焊接铜、钛、铝、镁及其合金等。
文档编号B23K9/10GK2707418SQ20042007602
公开日2005年7月6日 申请日期2004年7月14日 优先权日2004年7月14日
发明者王梅丰, 王梅侬 申请人:王梅侬