[发明专利]同轴分布的等离子-冷金属过渡复合电弧焊接方法及装置

摘要

本发明提供了一种同轴分布的等离子‑冷金属过渡复合电弧焊接方法及装置，其令冷金属过渡电弧利用较小的短路电流熔化焊丝形成液态熔滴，借助焊丝的周期性脉动回抽/送进过程实现熔化金属的过渡，完成焊接过程。本发明通过等离子电弧的拘束作用，提高CMT焊接的电弧穿透力和电弧稳定性，同时采用水冷环形阳极的方式，可实现反极性接法，有利于清除铝合金表面的氧化膜，实现两种方法的优势互补，满足铝合金、不锈钢、高强钢等难焊金属的高质量连接。

主权项

一种同轴分布的等离子‑冷金属过渡复合电弧焊接装置，包括复合焊枪、等离子电源、CMT电源，其特征在于，复合焊枪包括环形等离子阳极和导电嘴；等离子电源正极端连接环形等离子阳极，CMT电源正极端连接焊丝，等离子电源与CMT电源的负极相接并用于连接工件；环形等离子阳极为中空的环形结构；焊丝的行进路径沿复合焊枪的轴线穿过环形等离子阳极和导电嘴，导电嘴的外侧设置有绝缘环以将等离子电弧与冷金属过渡电弧之间进行隔离绝缘，绝缘环位于环形等离子阳极的内侧；还包括控制单元、送丝机，控制单元用于控制等离子电源、CMT电源、送丝机；控制单元用于控制如下步骤：步骤A：开始冷金属过渡焊接过程，建立一个冷金属过渡电弧，然后将送丝速度降为0，等待冷金属过渡电弧沿焊丝爬升至环形等离子阳极下方，在等离子空载电压的作用下，环形等离子阳极和复合焊枪的水冷喷嘴之间产生转移等离子弧，惰性离子气将转移等离子弧吹到工件表面，在环形等离子阳极和工件之间产生非转移弧；步骤B：控制单元接收到非转移弧信号后，控制CMT电源输出正常脉动推/拉丝过程，开始焊接。