[发明专利]一种双热源复合焊炬及焊接方法

权利要求书

1.一种双热源复合焊炬，复合焊炬包括焊炬本体，焊炬本体上按照焊接方向前后布置有非熔化电极和熔化电极，非熔化电极和熔化电极所在轴线之间的夹角为锐角，非熔化电极和熔化电极与工件之间各自建立电弧并形成共体熔池，两个电弧在工件平面上的电弧冲击点间距为D；其特征在于：

通过调节间距D及调节施加在电弧上的横向磁场来使电弧处于稳定状态。

2.如权利要求1所述的一种双热源复合焊炬，其特征在于，间距D通过电极间距调节装置来实现，施加在电弧上的横向磁场通过调节设置在电极上的磁屏蔽件形状来实现。

3.如权利要求2所述的一种双热源复合焊炬，其特征在于，非熔化电极和熔化电极所在轴线之间的夹角不大于60°，间距D的调节范围为3-15mm。

4.如权利要求3所述的一种双热源复合焊炬，其特征在于，非熔化电极为等离子电极，其包括钨极、钨极夹头、冷却水道、保护气套和压缩喷嘴，压缩喷嘴的中心通过钨极夹头固定有钨极，冷却水道包裹在钨极夹头外侧，保护气套包裹在冷却水道外侧。

5.如权利要求3所述的一种双热源复合焊炬，其特征在于，熔化电极为MIG电极，其包括导电嘴，焊丝管和保护气套，焊丝管设置在导电嘴的中部，导电嘴的周围设置有保护气套，保护气套与导电嘴之间形成保护气道，焊丝管中设置有焊丝并从导电嘴中伸出。

6.如权利要求3所述的一种双热源复合焊炬，其特征在于，所述电极间距调节装置包括固定在焊炬本体上的调节螺母和通过调节滑块固定在熔化电极上的调节螺杆，调节螺杆旋入调节螺母中，通过调节调节螺栓与调节螺母的相对位置实现对间距D的调节。

7.如权利要求3所述的一种双热源复合焊炬，其特征在于，所述磁屏蔽件为包裹在非熔化电极外侧的磁屏蔽套。

8.一种利用双热源实现复合焊接的方式，其特征在于，包括如下步骤：

1）提供等离子电极和MIG电极，并将其呈小于60°夹角的方式安装在同一复合焊炬上；等离子电极和MIG电极与工件之间各自建立电弧并形成共体熔池；两个电弧在工件平面上的电弧冲击点间距为D；

2）焊接过程中通过调节两个电极在工件之间的电弧参数，并调节两个电极之间的间距及施加在电弧上的横向磁场来控制D，以保证两个电弧在共体熔池内的稳定性。

9.一种双热源复合焊接系统，包括权利要求3所述的复合焊炬、等离子电源、MIG电源、送丝机构、机器人和控制器，其特征在于，所述等离子电源和MIG电源共同组成双热源，等离子电源和MIG电源分别与复合焊炬中的非熔化电极和熔化电极相连，复合焊炬安装在机器人上，复合焊炬、等离子电源、MIG电源、送丝机构、机器人分别与控制器相连，送丝机构为复合焊炬中的熔化电极提供焊丝。

10.一种利用权利要求9所述双热源复合焊接系统进行焊接的方法，其特征在于，采用等电流控制MIG电源，采用等电压控制等离子电源进行复合焊接，等电流控制MIG电源，即在焊接过程中维持电流不变，在焊接坡口尺寸有变化的情况下，使焊炬上MIG电极中焊丝管里的送丝速度不变；所述等电压控制的等离子电源，即在焊接过程中维持等离子电压不变，在焊接坡口尺寸有变化的情况下，使焊炬上等离子电弧强度不变，从而维持等离子电弧稳定。