本發(fā)明涉及電弧焊接和電弧冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種超聲電弧復(fù)合焊接裝置。

背景技術(shù)：

電弧焊是通過焊槍將氣體(如惰性氣體氬和氮)轉(zhuǎn)換為等離子高焓氣體并作為熱源的冶煉連接方法，目前世界主要工業(yè)國家生產(chǎn)的焊接結(jié)構(gòu)占鋼產(chǎn)量的50％-60％，弧焊是應(yīng)用最為廣泛的方法，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，超聲波在材料加工領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，相繼出現(xiàn)了多種超聲波與焊接相結(jié)合的方式，在一定程度上提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了焊接的適應(yīng)性。但是非接觸式的超聲波輔助電弧焊對工件焊接影響較小，且此方式在傳輸過程中經(jīng)過空氣、待焊工件表面的油污、雜質(zhì)等過程中會有損耗，降低其振動效果，減弱輔助效應(yīng)。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實(shí)踐終于獲得了本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置，其包括超聲波裝置和電弧焊裝置，其特征在于，所述超聲波裝置包括超聲換能器、超聲變幅桿和超聲滾輪，所述超聲滾輪將所述超聲換能器產(chǎn)生的高頻振動，經(jīng)過所述超聲變幅桿傳遞給待焊工件；所述電弧焊裝置包括電弧焊槍，所述電弧焊槍與所述超聲波裝置相連接，所述超聲滾輪帶著所述電弧焊槍沿著焊縫移動，在所述電弧焊槍進(jìn)行焊接的同時促使待焊工件產(chǎn)生高頻振動，使焊接區(qū)域晶粒細(xì)化，改善焊縫組織和力學(xué)性能；所述超聲換能器與所述超聲變幅桿直接相連。

較佳的，所述電弧焊裝置還包括定位及夾緊裝置，所述定位及夾緊裝置將所述電弧焊槍夾持在所述超聲波裝置上，調(diào)整所述定位及夾緊裝置能夠調(diào)整所述超聲波裝置和所述電弧焊槍之間的相對位置與角度。

較佳的，其還包括送絲機(jī)構(gòu)，所述送絲機(jī)構(gòu)與所述電弧焊槍電連接，并為所述電弧焊槍傳送焊絲，所述電弧焊槍夾持焊絲將其融化焊接工件。

較佳的，其還包括弧焊保護(hù)氣裝置，所述弧焊保護(hù)氣裝置與所述電弧焊槍電連接，并為所述電弧焊槍傳送保護(hù)氣，提高焊接質(zhì)量。

較佳的，所述超聲滾輪的表面設(shè)置有突起的齒，能夠增大所述超聲滾輪與待焊工件之間的摩擦系數(shù)，提高超聲波能量的傳遞效率。

較佳的，電弧焊接和超聲波振動對待焊工件的實(shí)施順序能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更換。

較佳的，所述超聲滾輪數(shù)量若干，兩個所述超聲滾輪之間的間距能夠根據(jù)焊縫的大小和實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。

較佳的，所述電弧焊槍的噴嘴采用熔化極電弧焊，采用熔化極電弧焊時通過所述送絲機(jī)構(gòu)進(jìn)行送絲，通過所述弧焊保護(hù)氣裝置輸送保護(hù)氣體。

較佳的，所述電弧焊槍的噴嘴采用非熔化極電弧焊，采用非熔化極電弧焊時，不需要所述送絲機(jī)構(gòu)和所述弧焊保護(hù)氣裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于：通過超聲滾輪將超聲換能器產(chǎn)生的高頻振動，經(jīng)過超聲變幅桿傳遞給待焊工件，使電弧焊沿著焊縫進(jìn)行焊接的同時，使待焊工件產(chǎn)生高頻振動，焊接區(qū)域晶粒得到細(xì)化，改善了焊縫組織和力學(xué)性能，提高了焊接效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明各實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的一種滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的一種滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置的局部結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。

實(shí)施例一

圖1為一種滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置，其包括超聲波裝置1、電弧焊裝置2、送絲機(jī)構(gòu)和弧焊保護(hù)氣裝置；

超聲波裝置1包括超聲換能器11、超聲變幅桿12、兩個超聲滾輪13和超聲電源14；超聲換能器11與超聲變幅桿12直接相連，兩個超聲滾輪13通過一軸連接在一起，超聲變幅桿12與連接兩個超聲滾輪13的軸直接相連；超聲換能器11通過壓電效應(yīng)將超聲電源14提供的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動能，并通過超聲變幅桿12進(jìn)行放大，獲得一定幅度的高頻振動，再通過可以轉(zhuǎn)動的超聲波滾輪13傳遞給待焊工件，超聲波電源14通過導(dǎo)管及導(dǎo)線15與超聲換能器11相連；

電弧焊裝置2包括電弧焊槍21、焊接電源22和定位及緊固夾具23；焊接電源22與電弧焊槍21電連接，并為電弧焊槍21提供電極，定位及緊固夾具23將電弧焊槍21夾持在超聲波裝置1上，并通過調(diào)整定位及緊固夾具23調(diào)整電弧焊槍21和超聲波裝置1兩者之間的角度和相對位置；

送絲機(jī)構(gòu)3和弧焊保護(hù)氣裝置4分別與電弧焊槍21電連接，為電弧焊槍21提供焊絲和保護(hù)氣，電弧焊槍21在焊接電源22供電的情況下夾持送絲機(jī)構(gòu)4傳送的焊絲，并將其融化焊接；弧焊保護(hù)氣裝置4傳送的保護(hù)氣可以抑制周圍空氣中的活性氣體進(jìn)入焊接熔池以避免產(chǎn)生氣孔、縮松等焊接缺陷；

電弧焊槍21的噴嘴采用熔化極電弧焊，采用熔化極電弧焊時可通過送絲機(jī)構(gòu)3進(jìn)行送絲，弧焊保護(hù)氣裝置4輸送保護(hù)氣體。

電弧焊槍21進(jìn)行焊接的同時，超聲波滾輪13帶著電弧焊槍21沿著焊縫向前滾動并促使待焊工件的焊接熔池內(nèi)產(chǎn)生高頻振動，使焊接區(qū)域晶粒細(xì)化，改善焊縫組織和力學(xué)性能。

本實(shí)施例通過超聲滾輪將超聲換能器產(chǎn)生的高頻振動，經(jīng)過超聲變幅桿傳遞給待焊工件，使電弧焊沿著焊縫進(jìn)行焊接的同時，使待焊工件產(chǎn)生高頻振動，焊接區(qū)域晶粒得到細(xì)化，改善了焊縫組織和力學(xué)性能，提高了焊接效果。

實(shí)施例二

如上所述的滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置，本實(shí)施例與其不同之處在于：圖2所示的超聲滾輪13的表面設(shè)置有突起的齒，可以增大超聲滾輪13與工件之間的摩擦系數(shù)，提高超聲波能量的傳遞效率，齒的形狀、寬度和深度可根據(jù)不同工件表面的情況分別進(jìn)行重新加工或者更換。

實(shí)施例三

如上所述的滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置，本實(shí)施例與其不同之處在于：超聲滾輪的數(shù)量為一個或多個，輪子數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改變，超聲滾輪的數(shù)量為兩個或多個時，超聲滾輪的間距能夠根據(jù)焊縫的大小和實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，輪子位置也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改變。

實(shí)施例四

如上所述的滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置，本實(shí)施例與其不同之處在于：超聲波振動和電弧焊接對待焊工件實(shí)施的先后順序可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更換，可先進(jìn)行電弧焊接再進(jìn)行超聲波振動，也可對工件先進(jìn)行超聲波振動再進(jìn)行電弧焊接，這樣拓寬了該裝置的使用范圍。

實(shí)施例五

如上所述的滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置，本實(shí)施例與其不同之處在于：電弧焊槍21的噴嘴采用熔化極電弧焊，采用熔化極電弧焊時可通過送絲機(jī)構(gòu)6進(jìn)行送絲，保護(hù)氣裝置7輸送保護(hù)氣體

實(shí)施例六

如上所述的滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置，本實(shí)施例與其不同之處在于：電弧焊槍21的噴嘴采用非熔化極電弧焊，采用非熔化極電弧焊時，不需要送絲機(jī)構(gòu)3和弧焊保護(hù)氣裝置4，在電弧焊槍21的噴嘴內(nèi)固定鎢棒等電極材料，這樣節(jié)省了成本，增大了滾動式超聲電弧復(fù)合焊接裝置的布局空間。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。