一种可双向调节的活性空心阴极真空电弧焊装置的制作方法

本实用新型涉及一种活性空心阴极真空电弧焊装置，具体涉及一种可双向调节的活性空心阴极真空电弧焊装置，属于焊接领域。

背景技术：

目前，真空保护环境下的熔化焊接方法主要包括：空心阴极真空电弧(hollowcathodevacuumarc，简称hcva)、电子束焊及激光焊，不同焊接方法具有不同特点。吴林,冯吉才,高洪明,等.空间焊接技术[j].航空制造技术,2005,5:32-35.认为随着国际太空领域开发的深入，国际空间站的修复和连接技术需求逐渐增加，因此，对于真空环境下的熔化焊方法的研究具有重要意义。空心阴极真空电弧焊由于硬件结构简单、操作方便和价格低廉等特点被视为真空保护环境下的一种重要的熔化焊接技术。

hcva焊接方法相对于大气环境下的tig焊而言，它的焊接熔化深度显著地增加，但是它的焊接熔化深度显著地低于其他两种真空环境下的焊接方法的焊接熔化深度。早期的学者认为：空心阴极真空电弧在高焊接电流时的高能量密度特性(相对于tig焊)是这种焊接方法的熔化深度高的原因，而随着研究的深入，最近日本大阪焊接研究所的学者nerovnyivm,podyapolskiigv.adeviceforsamplingtheplasmainanarcdischargewithahollowcathode[j].automaticwelding,1985,38:39-41.提出了空心阴极真空电弧的中心区域存在定向运动的电子束流辅助加热理论，该电子流的动能在电弧加热工件的同时能够进一步为工件提供热能。

但是，由于空心阴极真空电弧焊需要抽真空的焊前准备工序，导致它的生产效率降低，因此有必要进一步提高它的焊接熔化深度，进而在保证这种焊接技术方法的廉价性特点的前提下通过增加焊接熔化深度而提高焊接生产效率。

现有活性空心阴极真空电弧焊装置虽然能够提高焊接生产效率，但是，其空心阴极是固定不可调的，工件也无法实时移动，影响焊接精度。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有活性空心阴极真空电弧焊装置虽然能够提高焊接生产效率，但是，其空心阴极是固定不可调的，工件也无法实时移动，影响焊接精度的问题，进而提出一种可双向调节的活性空心阴极真空电弧焊装置。

本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：本实用新型包括空心阴极、活性剂、焊接电源、工作气体、真空室和抽气机构，工件设置在空心阴极的下方，焊接电源的阴极与空心阴极连接，焊接电源的阳极与工件连接，活性剂涂覆在工件的上表面上，工作气体填充在空心阴极内，抽气机构与真空室的排气口连接；本实用新型还包括空心阴极移动机构和工件夹具机构，所述空心阴极移动机构安装在真空室内壁上，空心阴极安装在所述空心阴极移动机构上，所述工件夹具机构安装在真空室内的底面。

进一步的，所述空心阴极移动机构包括导向滑道、第一电机、第一减速器、第一丝杠、第一螺母和两个连接支臂，两个连接支臂并排平行设置，每个连接支臂的左端均与真空室的内壁固定连接，每个连接臂的右端均与导向滑道固定连接，导向滑道沿长度方向的中心线与连接支臂沿长度方向的中心线垂直，导向滑道沿长度方向的中心线与水平面平行，第一电机、第一减速器、第一丝杠由后至前依次设置在导向滑道内，第一丝杠的轴线与导向滑道沿长度方向的中心线平行，第一电机的转动轴通过第一减速器与第一丝杠的后端连接，第一螺母套装在第一丝杠上，第一螺母与空心阴极的外壁固定连接。

进一步的，导向滑道是横截面为c形的槽钢。

进一步的，工件夹具机构包括夹具组件、第二电机、第二减速器、第二丝杠、第二螺母、两个支撑立板和两个导轨，两个支撑立板并排平行式设置在真空室的内底面上，两个导轨并排平行安装在两个支撑立板上，导轨沿长度方向的中心线与支撑立板沿长度方向的中心线垂直，第二丝杠水平设置在两个支撑立板之间，第二丝杠的左端与一个支撑立板的内侧转动连接，第二丝杠的另一端穿过另一个支撑立板后通过第二减速器与第二电机的转动轴连接，所述夹具组件设置在两个导轨上，且所述夹具组件能沿导轨往复直线移动，工件安装在所述夹具组件内，第二螺母套装在第二丝杠上，第二螺母与所述夹具组件连接。

进一步的，所述夹具组件包括移动底座、活动板、夹紧螺栓和两个固定端板，移动底座水平设置，移动底座的两个侧边分别与两个导轨滑动连接，两个固定端板分别固定安装在底座的两端，活动板竖直设置在两个固定端板之间，夹紧螺栓的端部穿过固定端板上的螺孔后与活动板的外侧面转动连接。

进一步的，第一丝杠的轴线与第二丝杠的轴线垂直。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在保证空心阴极真空电弧焊廉价性特点的前提下提高焊接生产效率，而且工作人员可以通过对第一电机、第二电机操控，实现对空心阴极及工件的位置调节，使焊接精度大幅度提高，同时也简化了定位操作；本实用新型采用丝杠螺母的方式进行传动，使空心阴极和工件的移动平稳，且调节精度高；本实用新型结构简单，操作方便快捷。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是空心阴极移动机构的结构示意图；

图3是工件夹具机构的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可双向调节的活性空心阴极真空电弧焊装置，它包括空心阴极1、活性剂3、焊接电源3、工作气体5、真空室6和抽气机构7，工件2设置在空心阴极1的下方，焊接电源4的阴极与空心阴极1连接，焊接电源4的阳极与工件2连接，活性剂3涂覆在工件2的上表面上，工作气体5填充在空心阴极1内，抽气机构7与真空室6的排气口连接；本实施方式还包括空心阴极移动机构和工件夹具机构，所述空心阴极移动机构安装在真空室6内壁上，空心阴极1安装在所述空心阴极移动机构上，所述工件夹具机构安装在真空室6内的底面。

本实施方式中活性剂3是由sio2、cr2o3、nacl、mno、mncl2、cdcl2、v2o5和tio2组成；工作气体5是氩气或氦气。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可双向调节的活性空心阴极真空电弧焊装置的空心阴极移动机构包括导向滑道8、第一电机9、第一减速器10、第一丝杠11、第一螺母12和两个连接支臂13，两个连接支臂13并排平行设置，每个连接支臂13的左端均与真空室6的内壁固定连接，每个连接臂13的右端均与导向滑道8固定连接，导向滑道8沿长度方向的中心线与连接支臂13沿长度方向的中心线垂直，导向滑道8沿长度方向的中心线与水平面平行，第一电机9、第一减速器10、第一丝杠11由后至前依次设置在导向滑道8内，第一丝杠11的轴线与导向滑道8沿长度方向的中心线平行，第一电机9的转动轴通过第一减速器10与第一丝杠11的后端连接，第一螺母12套装在第一丝杠11上，第一螺母12与空心阴极1的外壁固定连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可双向调节的活性空心阴极真空电弧焊装置的导向滑道8是横截面为c形的槽钢。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可双向调节的活性空心阴极真空电弧焊装置的工件夹具机构包括夹具组件、第二电机14、第二减速器15、第二丝杠16、第二螺母17、两个支撑立板18和两个导轨19，两个支撑立板18并排平行式设置在真空室6的内底面上，两个导轨19并排平行安装在两个支撑立板18上，导轨19沿长度方向的中心线与支撑立板18沿长度方向的中心线垂直，第二丝杠16水平设置在两个支撑立板18之间，第二丝杠16的左端与一个支撑立板18的内侧转动连接，第二丝杠16的另一端穿过另一个支撑立板18后通过第二减速器15与第二电机14的转动轴连接，所述夹具组件设置在两个导轨19上，且所述夹具组件能沿导轨19往复直线移动，工件2安装在所述夹具组件内，第二螺母17套装在第二丝杠16上，第二螺母17与所述夹具组件连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可双向调节的活性空心阴极真空电弧焊装置的夹具组件包括移动底座20、活动板21、夹紧螺栓22和两个固定端板23，移动底座20水平设置，移动底座20的两个侧边分别与两个导轨19滑动连接，两个固定端板23分别固定安装在底座20的两端，活动板21竖直设置在两个固定端板23之间，夹紧螺栓22的端部穿过固定端板23上的螺孔后与活动板21的外侧面转动连接。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可双向调节的活性空心阴极真空电弧焊装置的第一丝杠11的轴线与第二丝杠16的轴线垂直。其它组成及连接关系与具体实施方式二或四相同。

工作原理

本实用新型的焊接过程为：用丙酮将活性剂3调制成糊状，并涂覆在工件2的表面，等待丙酮挥发；通过抽气机构7将真空室6内的空气抽出；将工作气体5注入空心阴极1内，空心阴极1、工件2、焊接电源4组成电弧放电回路；工件2在电弧作用下熔化，随着工件2的移动，获得深熔化焊接接头。

当需要调节空心阴极1的位置时，启动第一电机9，第一电机9通过第一减速器10带动第一丝杠11转动，第一丝杠11驱动第一螺母12带动空心阴极1沿导向滑道8直线往复移动；

当需要调节工件2的位置时，启动第二电机14，第二电机14通过第二减速器15带动第二丝杠16转动，第二丝杠16驱动第二螺母17带动底座20沿导轨19直线往复移动。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。