[发明专利]激光双丝间接电弧复合焊接装置及送丝速度预测计算方法

说明书

激光双丝间接电弧复合焊接装置及送丝速度预测计算方法，属于激光‑熔化极电弧复合焊接技术领域。本发明为了解决激光‑双丝间接电弧复合焊接方法中，双丝与激光光斑相对位置调节和送丝速度难以确定的问题。它的装置包括变极性焊接电源、激光焊接头、第一焊丝位置调节机构、第二焊丝位置调节机构、第一送丝机构、第二送丝机构、第一焊丝、第二焊丝。焊接前，调节第一焊丝位置调节机构和第二焊丝位置调节机构，可以实现第一焊丝、第二焊丝与激光光束处于同一平面，使第一焊丝、第二焊丝相交于激光光斑处；焊接过程中，第一焊丝和第二焊丝分别连接变极性焊接电源两极形成电流回路。本发明用于激光‑双丝间接电弧复合焊接中。

技术领域

本发明涉及一种激光-双丝间接电弧复合焊接装置及送丝速度预测计算方法，是一种激光-电弧复合焊接方法，属于焊接技术领域。

背景技术

焊接技术是现代加工制造业和工业生产过程中不可或缺的加工工艺，当前对优质高效焊接技术的需求愈发强烈。实现高效化焊接的主要途径是提高焊接速度和熔敷速度，但这两方面的提高最终要归结为焊接电流的提升，而随着焊接电流的增大必然会增加焊接热输入，造成焊接质量的下降。

激光-双丝间接电弧复合是一种新型高效的焊接方法，它是将激光和双丝间接电弧两种热源复合，利用间接电弧熔化双焊丝交替形成熔滴，利用激光照射熔滴促进其顺利过渡，可实现焊接过程热输入和熔敷速度的解耦控制。但此焊接方法存在双丝与激光光斑相对位置调节需要精确调节和送丝速度难以确定的问题

发明内容

本发明是为了解决激光-双丝间接电弧复合焊接方法中存在双丝与激光光斑相对位置调节需要精确调节和送丝速度难以确定的问题，提供了一种激光-双丝间接电弧复合焊接装置及送丝速度预测计算方法。

本发明所述包括变极性焊接电源、激光焊接头、第一焊丝位置调节机构、第二焊丝位置调节机构、第一送丝机构、第二送丝机构、第一焊丝、第二焊丝。

本发明所述一种激光-双丝间接电弧复合焊接装置，它包括变极性焊接电源、激光焊接头、第一焊丝位置调节机构、第二焊丝位置调节机构、第一送丝机构、第二送丝机构、第一焊丝、第二焊丝。

变极性焊接电源与第一焊丝和第二焊丝形成回路，第一焊丝和第二焊丝的末端之间形成间接电弧；

第一焊丝位置调节机构和第二焊丝位置调节机构可沿X、Y、Z三个方向调节第一焊丝、第二焊丝位置与激光光束处于同一平面，可调节第一焊丝、第二焊丝的夹角使双丝末端相交于激光光斑处O点。

所述变极性焊接电源为交流脉冲电源，具有恒流输出特性。

所述激光-双丝间接电弧复合焊接装置的送丝速度预测计算方法，它包括以下两个阶段：

第一阶段：

变极性焊接电源恒流输出，P极为正极，N极为负极，此时，在第一焊丝和第二焊丝之间形成间接电弧，根据双丝间接电弧中阳极焊丝熔化速度va小于阴极焊丝熔化速度vc的特性和第一焊丝与第二焊丝交替在激光光斑O点处形成熔滴的技术特点(对于指定焊丝可提前标定出其分别作为阳极和阴极的熔化速度va和vc)，阳极熔化速度va、阴极熔化速度vc、送丝速度v三者之间的关系为：阴极熔化速度vc>送丝速度v>阳极熔化速度va，则第一焊丝作为阳极的送进速度v1＝v-va，第二焊丝作为阴极的回抽速度v2＝vc-v，此阶段第一焊丝末端的熔滴被送进至激光光斑O点，开启激光照射熔滴辅助其过渡；

第二阶段：

变极性焊接电源(1)恒流输出，第一焊丝和第二焊丝极性转换，第一焊丝作为阴极的回抽速度v1＝vc-v，第二焊丝作为阳极的送进速度v2＝v-va，此阶段第二焊丝末端的熔滴被送进至激光光斑O点，开启激光照射熔滴辅助其过渡；