[发明专利]微脉冲旋转熔化极的气体保护焊模具修补机及其使用方法

说明书

本发明涉及一种针对已经热处理的精密机械另件的表面缺陷进行修补的维修设备及其使用方法，确切地说，涉及一种微脉冲旋转熔化极的惰性气体保护焊的模具修补机及其操作使用方法，属于用融熔的金属复层材料进行电弧堆焊的设备及其操作使用方法技术领域。

金属工模具，作为一种已经热处理的精密机械零件，通常要求其表面有很高的硬度和粗糙度，对几何形状、尺寸的精度要求也很高，而且成品模具的工作表面有针眼大小的缺陷也是绝不允许的。但在生产、使用过程中，不可避免地会出现因自然磨损或其他原因而造成的各种各样面积小而浅的表面缺陷，这种缺陷如不能很好解决之就会使造价昂贵的模具报废，经济损失相当可观。

目前通常采用堆焊进行工模具的表面修补，现在的堆焊技术主要问题是对模具局部修补要输入很大热量，造成热应力大，容易产生裂纹，或者造成堆焊后的工件整体有退火现象，使之硬度下降，缩短使用寿命。此外，现在对模具类精密机械零件的表面缺陷在修补后通常还要再经磨床磨削加工和重新热处理，以恢复其原有尺寸、形状、表面的精度和硬度，才能重新使用。整个修补工艺非常费工费时，经济效益很低。

现在还有一种焊接方法是如中国专利申请CN85106067《熔化极型脉冲电弧焊机》介绍的采用以含有惰性气体为主要成分的气体对焊件进行保护，并对焊件连续馈送焊丝和对焊机输出的焊接电压进行控制，以使焊丝在脉冲焊接电流的条件下以喷射形式过渡到焊件上的“惰性气体保护金属脉冲焊接法”。

该焊机能够控制其焊接过程中的输出电压工况，使焊接电弧变得相当稳定，有可能实现满意的焊接。但是，该焊机的控制电路极其复杂。不仅使用了微处理机、存储器等硬件器件，还需要根据数字模型编制比较复杂的软件，以及在控制过程中要不断进行数模转换，使该焊接工艺难以普及应用。而且，该焊机采用的脉冲电流占空比一般大于20％，其平均电流通常为几十～几百安培，对工件的热输入量很大，一般用于结构件的焊接，焊接之后通常还需要后续工序。所以该焊机台对工模具进行修复，就必须在焊后进行机加工和热处理等后续工序，效果甚不理想。

本发明的目的是提供一种对精密机械零件表面缺陷进行修补的新型设备—微脉冲旋转熔化极的惰性气体保护焊模具修补机，该装置可直接用于修补工模具的表面局部缺陷，且一般不需磨削和热处理等后续工艺，提高工效，缩短加工时间，经济效益好，而且，控制电路相当简单，调整控制方便容易，是一种具有普及应用前景的新型焊机。

本发明的另一种目的是提供一种上述新型设备的使用方法，也就是微脉冲旋转熔化极的惰性气体保护焊模具修补机的操作使用方法。

本发明的设备是这样实现的：包括有电源装置、供气装置和旋转电极式焊枪，其中供气装置是由惰性气体钢瓶、一次压仪表、调压阀、二次压仪表、流量计和输气管路所组成；其特征在于：其中电源装置为矩形箱体，机壳内的控制电路是由顺序连接的调压装置、整流滤波电路、充电输入控制电路、储能升压电路、放电输出控制电路、脉冲输出电路以及其输出分别接至充电输入控制电路和放电输出电路，分别用于控制充电输入、放电输出的触发脉冲的工作频率设置及逻辑控制电路所组成；旋转电极式焊枪则由枪式外壳以及安装在壳体内的调速电机、惰性气体的气室、小型卡盘和夹在卡盘中间的可熔性电极以及位于外壳上的脉冲电源正极输入接点、惰性气体输入塞孔和电机启动开关所组成。

其中储能升压电路的电容可以是三个，其容量分别为33μF、60μF及100μF。

其中工作频率设置电路由时基电路构成，其工作频率范围为10-1000HZ。

其中旋转电极式焊枪前端非金属材料的气室壳壁通过螺纹与焊枪外壳连接，该壳壁中央通孔的直径应大于可熔性电极的直径；焊枪外壳上的脉冲电源正极输入接点经弹簧、碳刷、导电环、卡盘与可熔性电极构成电气通路，使可熔性电极与电源装置输出的脉冲电压正极相连通。

其中电源装置还设有旋转电极式焊枪的调速电机的转速调整控制电路。

本发明的设备使用方法是这样的：

一、首先正确连接气路、电路并认真检查之，其中电路装置的输出电压接线柱正极与焊枪相连接，其负极与待修补工件相连接，焊枪与电源装置也由电缆插头与插座相连接；各处接线连接牢靠，管道、螺钉拧紧到位；

二、接着进行待修补工件的表面处理：用锉刀、钢刷或砂布将待修补部位的毛刺、凸点、氧化层、疲劳层打磨干净，再用汽油、清洗剂及丙酮擦洗清除油污，露出表面新鲜金属面；