專利名稱：焊接中攪拌焊接熔池的方法及電磁擺動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接加工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于焊接中攪拌焊接熔池的方 法及裝置。
背景技術(shù)：
在焊接中，由于焊接熔池中金屬雜質(zhì)具有不均勻性，所以常常使得焊接 工件的表面硬度不均勻，嚴(yán)重影響工件的質(zhì)量，而焊接中尤屬軋輥的修復(fù)要 求最為高。軋輥?zhàn)鳛檐垯C(jī)的關(guān)鍵備品備件，在軋鋼過程中消耗量非常大，而堆焊技 術(shù)則是機(jī)械制造行業(yè)的一個(gè)重要制造和維修手段。當(dāng)軋輥使用到報(bào)廢極限時(shí)， 通過修復(fù)增強(qiáng)軋輥耐磨性，延長軋輥使用壽命。經(jīng)過堆焊修復(fù)后的軋輥具有 成本低、壽命長、使用效果好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)成效明顯。軋輥修復(fù)主要針對(duì)大型軋輥， 一般軋輥重量在幾十噸至一百多噸，軋輥直徑最大可達(dá)2m左右。軋輥的表面堆焊工藝一般是軋輥旋轉(zhuǎn)， 一把或多把焊槍沿軋輥軸向前行 走，使堆焊軌跡呈螺旋線軌跡。后一道螺旋線的堆焊層寬度要求與前一道螺 旋線寬度重疊(搭接量)50%左右，當(dāng)一層堆焊完畢后，焊槍反向行走再堆焊 下一層，連續(xù)不斷就在軋輥表面均勻堆焊一層層耐磨金屬?，F(xiàn)有設(shè)備對(duì)軋輥的表面堆焊厚度的控制， 一般只能通過每層焊接厚度來 估算焊接層數(shù)從而達(dá)到對(duì)厚度的控制。這種模糊的控制為保證堆焊層厚度滿 足規(guī)定要求，只能在堆焊時(shí)將堆焊余量加大，在軋輥表面根據(jù)經(jīng)驗(yàn)多堆焊幾 層來確保厚度，從而也造成后期加工余量加大?，F(xiàn)在國內(nèi)進(jìn)行堆焊修復(fù)的軋輥基本上都是熱軋軋輥，對(duì)于堆焊修復(fù)的技 術(shù)要求較低。而目前國內(nèi)的冷軋軋輥由于對(duì)軋輥的硬度、硬度的均勻性、軋輥的尺寸精度均較高，國內(nèi)基本上還沒有對(duì)大型冷軋軋輥采用堆焊修復(fù)技術(shù)， 大型冷軋軋輥如磨損，要么更換新的，要么拿到國外進(jìn)行修復(fù)，成本很高。通過試-險(xiǎn)證明，如果軋輥堆焊時(shí)的加熱時(shí)間控制在10~12小時(shí)內(nèi)，軋輥的硬_ 度以及均勻性均不會(huì)發(fā)生太大改變，但是超過這個(gè)時(shí)間，因金屬的結(jié)晶體組 織發(fā)生改變，軋輥的性能將會(huì)急劇下降，不適合作為冷軋軋輥進(jìn)行表面堆焊 修復(fù)。如果冷軋輥要采用表面堆焊的工藝，必須將堆焊時(shí)間嚴(yán)格控制在這個(gè) 范圍內(nèi)。軋輥堆焊對(duì)堆焊層的硬度均勻性比較嚴(yán)才各，如果堆焊硬度均勻性不好， 容易造成扎制過程中軋輥的堆焊層局部開裂或脫落；而且由于堆焊硬度均勻 性不好會(huì)影響堆焊層的金屬組織。由于軋輥堆焊的熔池中金屬雜質(zhì)不均勻， 造成熔池冷卻凝固后形成的表面金屬雜質(zhì)不均勻，也就造成了工件的表面硬 度不均勻，嚴(yán)重影響了軋輥表面堆焊層的質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種可攪拌焊接熔池、使焊 接熔池中金屬雜質(zhì)均勻的攪拌方法。本發(fā)明的另 一 目的是提供一種攪拌焊接熔池的電磁擺動(dòng)裝置。一種焊接中攪拌焊接熔池的方法，所述方法為在焊槍處安裝電磁擺動(dòng) 裝置，所述電磁擺動(dòng)裝置的導(dǎo)磁棒外纏繞電磁線圈，電磁擺動(dòng)裝置的導(dǎo)磁棒 末端正對(duì)焊槍槍口位置；焊絲被焊槍融化，形成焊接熔池，接通所述電磁擺動(dòng)裝置的電磁線圈電 源后，導(dǎo)磁棒周圍產(chǎn)生一定方向的磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)的作用下，焊槍產(chǎn)生的電弧 擺動(dòng)，攪拌焊接熔池使金屬雜質(zhì)均勻；通過改變電流方向和通電時(shí)間，改變 電弧的擺動(dòng)方向。一種用于焊接中攪拌焊接熔池的的電磁擺動(dòng)裝置，包括電磁線圈、導(dǎo)磁 棒、磁擺器護(hù)罩，電磁線圈，導(dǎo)磁棒下端暴露在電磁線圏外，電磁線 圈外為磁擺器護(hù)罩，磁擺器護(hù)罩和電磁線圈之間采用固定裝置固定。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述電磁擺動(dòng)裝置上端設(shè)置冷卻裝置，所 述導(dǎo)磁棒上端掏空，冷卻管通入導(dǎo)磁棒空心內(nèi)，冷卻裝置的側(cè)端開有進(jìn)水口， 冷卻裝置的頂端開有出水口 ，在動(dòng)力裝置的作用下將冷卻水從出水口排出。作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述電磁擺動(dòng)裝置設(shè)置磁擺控制器，磁 擺控制器與電磁線圏電連接，通過控制磁擺控制器控制導(dǎo)磁棒周圍磁場(chǎng)的擺 動(dòng)參數(shù)。作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述導(dǎo)磁棒纏繞電磁線圈的部分包有絕緣紙。本發(fā)明采用電磁擺動(dòng)裝置， 一方面對(duì)焊接熔池施加一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)，另 一方面磁場(chǎng)對(duì)焊槍產(chǎn)生的電弧發(fā)生作用，使得電弧擺動(dòng)，從而相對(duì)地對(duì)焊接 熔池進(jìn)行攪拌，并有節(jié)奏地改變磁場(chǎng)方向可以攪拌焊接熔池，從而使熔池中 金屬雜質(zhì)均勻。采用本發(fā)明提供的方法，提高了工件的硬度均勻性，保證了工件表面堆 焊層的質(zhì)量，從而保證了修復(fù)的工件合格率，尤其使得大型冷軋軋輥的修復(fù) 堆焊成為可能。本發(fā)明提供的電磁擺動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)筒單，操作方便，成本低。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中 圖1為電磁擺動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為電磁擺動(dòng)裝置的左視圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意 性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。本實(shí)施例提供的焊接中攪拌焊接熔池的方法，所述方法為在焊槍處安 裝電磁擺動(dòng)裝置，所述電磁擺動(dòng)裝置的導(dǎo)磁棒外纏繞電磁線圏，電磁擺動(dòng)裝 置的導(dǎo)磁棒末端正對(duì)焊槍槍口位置；焊絲被焊槍融化，形成焊接熔池，接通所述電磁擺動(dòng)裝置的電磁線圈電 源后，導(dǎo)磁棒周圍產(chǎn)生一定方向的磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)的作用下，焊槍產(chǎn)生的電弧 擺動(dòng)，攪拌焊接熔池使金屬雜質(zhì)均勻；通過改變電流方向和通電時(shí)間，改變 電弧的擺動(dòng)方向。釆用電磁擺動(dòng)裝置， 一方面電磁擺動(dòng)裝置對(duì)焊接熔池施加一定強(qiáng)度的磁 場(chǎng)，對(duì)熔池有個(gè)攪拌作用；另一方面磁場(chǎng)對(duì)焊槍產(chǎn)生的電弧發(fā)生作用，使得 電弧擺動(dòng)，從而相對(duì)地對(duì)焊接熔池進(jìn)行攪拌，并有節(jié)奏地改變》茲場(chǎng)方向可以 攪拌焊接熔池，從而使熔池中金屬雜質(zhì)均勻。根據(jù)不同焊接工件，可采用不 同電阻和電流的電石茲線圏，以適應(yīng)不同的需求。如圖1、 2所示，本實(shí)施例提供的電磁擺動(dòng)裝置，包括電磁線圈2、導(dǎo)磁 棒l、磁擺器護(hù)罩5，所述導(dǎo)磁棒1外圍纏繞電磁線圈2,導(dǎo)磁棒1下端暴露在電磁線圈2夕卜， 電磁線圈外為磁擺器護(hù)罩5，磁擺器護(hù)罩5和電磁線圈2之間采用固定裝置6 固定。將電磁線圏2的電源接通后，導(dǎo)磁棒l對(duì)焊接熔池施加一個(gè)磁場(chǎng)，由于 導(dǎo)磁棒的末端正對(duì)焊槍槍口 ，焊槍產(chǎn)生的電弧在磁場(chǎng)的作用下進(jìn)行左右擺動(dòng) 或前后擺動(dòng)。電磁線圈2外設(shè)置磁擺器保護(hù)罩5，可保護(hù)整個(gè)裝置的穩(wěn)定性； 可采用常用的方式將磁擺器保護(hù)罩5和電磁線圈2之間固定，如壓緊螺母。根據(jù)不同的焊接工件和焊接要求，可選用不同電阻和電流的電磁線圈。對(duì)于軋輥堆焊這樣的技術(shù)，常常需要電阻和電流較大的電磁線圈，那么在工 作時(shí)間較長的時(shí)候，裝置溫度會(huì)升高，所以本實(shí)施例中可以在擺動(dòng)裝置的上 端設(shè)置一個(gè)冷卻裝置，用于將擺動(dòng)裝置降溫，保證裝置運(yùn)行的正常，而用水 冷卻是最經(jīng)濟(jì)而且冷卻效果最好的方式。本實(shí)施例中，將導(dǎo)i茲棒l上端掏空，冷卻管4通入導(dǎo)磁棒1空心內(nèi)，冷卻裝置3的側(cè)端開有進(jìn)水口 8，冷卻裝置的 頂端開有出水口 7,水從進(jìn)水口進(jìn)入導(dǎo)磁棒內(nèi)部，在動(dòng)力裝置的作用下將冷卻 水從出水口排出，實(shí)現(xiàn)冷卻的效果。為了能更好地控制磁擺，使磁擺功能更加完善，滿足軋輥堆焊的焊接工 藝及焊接質(zhì)量的要求，本實(shí)施例中還可以設(shè)置磁擺控制器(圖中未標(biāo)出)，磁 擺控制器與電磁線圈電連接，通過磁擺控制器我們可以有效地控制磁場(chǎng)的擺 動(dòng)頻率、左擺幅、右擺幅、左擺動(dòng)停留時(shí)間、右擺動(dòng)停留時(shí)間等磁場(chǎng)擺動(dòng)參 數(shù)，使操作者能更好控制焊接擺動(dòng)磁場(chǎng)。為了使電磁擺動(dòng)裝置使用更持久、作用效果更好，本實(shí)施例中導(dǎo)磁棒纏 繞電磁線圈的部分包有絕緣紙。制作時(shí)，先在導(dǎo)磁棒纏繞電磁線圈的部分包 上絕緣紙(還可以是其他的有絕緣效果的膜)，然后將導(dǎo)磁棒外纏繞電磁線圈， 電磁線圈與導(dǎo)》茲棒之間采用擋圈固定。本發(fā)明提供的攪拌焊接熔池的方法及裝置不僅可以用于軋輥堆焊中，任 何需要攪拌焊接熔池使得金屬雜質(zhì)均勻的焊接過程都可以采用本發(fā)明中所述 的攪拌方法以及攪拌裝置。根據(jù)不同的焊接方法及實(shí)際操作要求，改變攪拌 裝置中的電阻和電流即可。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了 具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說 明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人 員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在具體實(shí)施方式
以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處， 綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種焊接中攪拌焊接熔池的方法，其特征在于所述方法為在焊槍處安裝電磁擺動(dòng)裝置，所述電磁擺動(dòng)裝置的導(dǎo)磁棒外纏繞電磁線圈，電磁擺動(dòng)裝置的導(dǎo)磁棒末端正對(duì)焊槍槍口位置；焊絲被焊槍融化，形成焊接熔池，接通所述電磁擺動(dòng)裝置的電磁線圈電源后，導(dǎo)磁棒周圍產(chǎn)生一定方向的磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)的作用下，焊槍產(chǎn)生的電弧擺動(dòng)，攪拌焊接熔池使金屬雜質(zhì)均勻；通過改變電流方向和通電時(shí)間，改變電弧的擺動(dòng)方向。
2、 一種用于焊接中攪拌焊接熔池的的電》茲擺動(dòng)裝置，其特征在于所 述電磁擺動(dòng)裝置包括電磁線圈、導(dǎo)磁棒、磁擺器護(hù)罩，所述導(dǎo)磁棒外圍纏繞電磁線圏，導(dǎo)磁棒下端暴露在電磁線圈外，電磁線 圈外為磁擺器護(hù)罩，磁擺器護(hù)罩和電磁線圈之間采用固定裝置固定。
3、 如權(quán)利要求2所述的電磁擺動(dòng)裝置，其特征在于所述電磁擺動(dòng)裝 置上端設(shè)置冷卻裝置，所述導(dǎo)磁棒上端掏空，冷卻管通入導(dǎo)磁棒空心內(nèi)，冷 卻裝置的側(cè)端開有進(jìn)水口，冷卻裝置的頂端開有出水口，在動(dòng)力裝置的作用 下將冷卻水從出水口排出。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的電磁擺動(dòng)裝置，其特征在于所述電磁擺 動(dòng)裝置設(shè)置磁擺控制器，磁擺控制器與電磁線圈電連接，通過控制磁擺控制 器控制導(dǎo)磁棒周圍磁場(chǎng)的擺動(dòng)參數(shù)。
5、 如權(quán)利要求4所述的電磁擺動(dòng)裝置，其特征在于所述導(dǎo)磁棒纏繞 電磁線圈的部分包有絕緣紙。
全文摘要
本發(fā)明涉及焊接加工領(lǐng)域，公開了一種焊接中攪拌焊接熔池的方法及電磁擺動(dòng)裝置。所述方法為在焊槍處安裝電磁擺動(dòng)裝置，接通所述電磁擺動(dòng)裝置的電磁線圈電源后，導(dǎo)磁棒周圍產(chǎn)生一定方向的磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)的作用下，焊槍產(chǎn)生的電弧擺動(dòng)，攪拌焊接熔池使金屬雜質(zhì)均勻。所述電磁擺動(dòng)裝置，包括電磁線圈、導(dǎo)磁棒、磁擺器護(hù)罩，導(dǎo)磁棒外圍纏繞電磁線圈，電磁線圈外為磁擺器護(hù)罩。采用本發(fā)明提供的方法，提高了工件的硬度均勻性，保證了工件表面堆焊層的質(zhì)量，從而保證了修復(fù)的工件合格率。
文檔編號(hào)B23K9/08GK101596637SQ20091003978
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者張舫舟 申請(qǐng)人:成都焊研科技有限責(zé)任公司