[实用新型]一种三丝焊枪

说明书

本实用新型提供了一种三丝焊枪，三丝焊枪的焊丝包括一根第一热丝和两根冷丝。本实用新型提供的三丝焊枪，利用一根热丝产生的热量熔化两根冷丝，相比现有技术中利用两根热丝的热量熔化一个冷丝，可更有效地吸收电弧和熔池的多余热量，避免焊枪的热输入对母材造成的热损伤，将其应用于中厚板焊接时，可显著地提升焊缝的成形质量。另外，本实用新型提供的三丝焊枪有两根填充冷丝，可更有效地提高熔敷效率，从而在保证焊缝质量的前提下提高焊接效率。

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别是一种三丝焊枪。

背景技术

在大型结构件的生产过程中，存在大量的板材焊接工序，板材焊接的效率和质量直接影响到产品的交货周期和结构的安全性。提高结构件制作效率的方法之一是采用单面焊双面成型工艺来焊接板材，单面焊双面成型工艺指只在板材的正面进行施焊，而保证焊接后板材的正面和反面都能得到表面和内在质量均符合要求的焊缝的工艺。相比一般的双面焊工艺，单面焊双面成型工艺可以省去板件翻身、反面清根等工序，从而显著提升结构件制作效率。

单面焊双面成型工艺通常采用埋弧焊的方法对板材施焊。埋弧焊的焊丝从导电嘴伸出长度较短，故采用大电流焊接，属于高热输入的熔焊方法。依靠高的热输入水平，埋弧焊技术可以在板材的整个厚度上熔化金属，从而实现对厚板的单面焊双面成型。另外，埋弧焊在焊接过程中，电弧在焊剂层下燃烧，其电弧的引燃、焊条送进和电弧移动都采用机械来完成，自动化程度高、焊缝质量有保证、劳动条件好。埋弧焊也可通过半自动的形式来实现，即焊丝的送进由机械来完成，电弧的移动由人工完成。

埋弧焊的焊接效率，主要是用单位时间内填充金属的熔化量，即熔敷率来衡量的。对于普通埋弧焊而言，提高熔敷率的方法是提高单位时间的热输入。但过高的热输入会造成驼峰、咬边等焊接缺陷。因此，焊接时的热输入的因素制约了埋弧焊生产率的提高，母材所能承受的热输入始终限制了生产率的上限。

相比单丝埋弧焊而言，采用多丝埋弧焊的工艺可适当提高单位时间内的热输入量，从而提高焊接速度。多丝埋弧焊指同时使用两根或两根以上的焊丝，完成同一条焊缝的埋弧焊方法。多丝焊接的实质是改变了焊接过程中母材上的瞬时功率分配，即将焊枪输入到母材上的总能量进行适当分散，从而提高母材可承受的总热输入。目前在工业上采用的多丝埋弧焊方法，在焊接一些厚板焊接结构(大型船体、焊接钢管、厚壁压力容器、H型钢梁)中，已经应用多达3～6台送丝电机，可同时进行3～10根焊丝的多弧焊，可大大提高焊接速度和生产效率。但这种多弧焊方法，其提高焊接速度的实质是通过提高线能量的方法来实现的，往往需要焊后校正高热输入造成的变形问题，并且忽略了对母材的热损伤。尤其是焊接细晶粒高强钢及热敏感性强的一类材料时，大能量输入母材和焊缝中，将会给母材和焊缝造成热损害，引起母材的热影响区晶粒粗化，产生局部软化现象，使得热影响区的力学性能不均匀，影响焊接质量和使用性能。

在2012年第十七届北京埃森焊接与切割展览会上，伊萨公司提出了全新的辅助冷丝埋弧焊工艺。它是在两根平行的热丝中间插入一根冷丝，利用热丝多余的热量来熔化冷丝，在不改变总的热输入值的情况下，提高熔敷率，从而提高焊接速度。该技术采用一根不通电、不加热的填充冷丝自动插入过热的熔池中，吸收其多余热量，平衡熔池热量的分配比，并作为焊缝填充金属，焊后工艺评定表明，焊缝性能优良，焊接热影响区明显变窄，热影响区无软化现象出现。

但上述利用两根热丝的余热来熔化冷丝的埋弧焊技术，仍具有较高的热输入值，适宜对厚板进行焊接。对于中厚板(厚度为8～30mm)来说，由于其厚度小于厚板，对热输入更为敏感，如果焊接参数控制不当，极易发生焊接变形以及造成母材热损伤。因此，如何将冷丝技术应用于中厚板的焊接，在控制对板材的总热输入水平的情况下，保证焊缝成形质量的前提下，进一步提高熔敷率，从而提高中厚板的焊接效率，是本技术领域人员需要探讨的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，如何提供一种适用于中厚板焊接的焊枪以及埋弧焊方法，在不增加热输入的情况下，提高熔敷率，从而在获得满足要求的焊缝以及不损伤母材的前提下，提高焊接效率。