[发明专利]一种气-磁联合调控空心钨极TOPTIG焊焊接方法

说明书

本发明是一种气‑磁联合调控空心钨极TOPTIG焊焊接方法，焊接方法包括如下步骤：步骤一：将待焊工件固定在焊接工装夹具上；步骤二：焊接电流为50‑200A，焊枪与工件垂直，空心钨极距离工件距离为3‑5mm，焊接速度为80‑350mm/min，送丝速度为50‑900mm/min，焊丝与钨极长线夹角为15°‑30°，气流量为18L/min，空心钨极内孔气流量为3‑12L/min；步骤三：启动控制开关，空心钨极先通入保护气，然后将电磁线圈通电，再引燃电弧1.0‑2.0s后，在电弧作用的温度最高的区域送给焊丝，焊枪沿焊缝进行移动，实现对工件的焊接。采用本工艺方法进行焊接时，通过调节通入的氩气量和改变由电磁线圈所形成的磁场的大小对焊接电弧进行联合调控，增加焊缝熔深和焊丝熔敷率，从而达到提高焊接效率的效果。

技术领域

本发明涉及高效TIG焊接方法，具体的说是涉及一种气-磁联合调控空心钨极TOPTIG焊焊接方法。

背景技术

一直以来，钨极氩弧焊焊接过程稳定，焊接质量较好，被广泛的应用于实际焊接生产中，但该方法存在明显的缺陷：焊接的单道焊缝熔深浅，熔敷率低且不适用于厚板焊接。

TOPTIG焊是一种新型的机器人TIG填丝工艺，其关键部位是与送丝系统为一体集成设计的焊枪，具有焊枪可达性好、熔敷速率和焊接速度较快的优点；填丝TIG焊中电弧热量只有约30%用于熔化焊丝，造成焊接速率较慢，TOPTIG焊丝能够准确地送入电弧中热量最高的区域，提高了熔敷速率与焊接效率。但是由于TIG焊钨极的载流能力有限，焊接时能使用的最大焊接电流较小，造成TOPTIG焊热输入小，用于熔化焊丝的热量少，影响TOPTIG焊的焊接效率。

TOPTIG焊作为一种高效的焊接方法，适用于3mm以下薄板的焊接，包括碳钢和不锈钢，焊缝成型好，但受限于TIG焊中钨极载流能力的限制，焊接时所选用的最大焊接电流较小，造成熔敷速率较慢，且焊缝的熔深受到限制，只能用于薄板焊接，限制了TOPTIG焊的方法的应用范围。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种气-磁联合调控空心钨极TOPTIG焊焊接方法，该方法将TIG焊枪中的实心钨极更换为空心钨极，通过调节空心钨极内孔通入氩气量和改变在电弧周围外加电磁线圈所产生磁场的大小，采用气-磁联合作用的方式，实现对TOPTIG焊电弧进一步的压缩，达到增加焊缝熔深和提高焊丝熔敷率的效果，从而提高实际焊接效率。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种气-磁联合调控空心钨极TOPTIG焊焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：

步骤一：焊接前，将待焊工件表面进行打磨或清洗，将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上；

步骤二：设置焊接参数：焊接电流为50-200A，焊枪与工件垂直，空心钨极距离工件距离为3-5mm，焊接速度为80-350mm/min，送丝速度为50-900mm/min，焊丝与钨极长线夹角为15°-30°，保护气为氩气，气流量为18L/min，空心钨极内孔气流量为3-12L/min；

步骤三：启动控制开关，空心钨极先通入保护气，然后将电磁线圈通电，再引燃电弧1.0-2 .0s后，在电弧作用的温度最高的区域送给焊丝，焊枪沿焊缝进行移动，实现对工件的焊接。

与目前TOPTIG填丝焊的相比，本发明的有益效果是：（1）在相同焊接电流的作用下，电弧被进一步进行压缩，电弧能量更加集中作用于工件上；（2）通过对空心钨极内孔通入气流量和外加电磁线圈所产生磁场大小的调节，在焊接过程中可根据实际焊接情况对焊接电弧压缩进行实时调控；（3）相比传统的TIG焊，该方法焊接电弧挺直度更高，空心钨极内孔通入气体对焊接熔池产生一定的搅拌作用，焊缝熔深得到提高，增大了焊丝的熔敷率，实现了高速高效的焊接。