本發明涉及氬弧焊技術領域，具體涉及一種超聲波氬弧焊裝置。

背景技術：

目前焊接領域氬弧焊是常用的焊接方法。氬弧焊的電弧燃燒穩定，熱量集中，弧柱溫度高，焊接生產效率高，熱影響區窄，所焊的焊件應力、變形、裂紋傾向小，氬弧焊中的氬氣保護可隔絕空氣中氧氣、氮氣、氫氣等對電弧和熔池產生的不良影響，減少合金元素的燒損，以得到致密、無飛濺、質量高的焊接接頭，且氬弧焊為明弧施焊，操作、觀察方便電極損耗小，弧長容易保持，焊接時無熔劑、涂藥層，所以容易實現機械化和自動化。但氬弧焊在焊接厚度較厚的工件時，其熱影響區域大，工件在修補后常常會造成變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結合力不夠及內應力損傷等缺點，極大影響焊接接頭質量。

為改變現有技術中的不足，中國專利CN 104607811B公開了一種超聲波非熔化極氬弧焊工藝及裝置，其中氬弧焊裝置包括超聲振動部分和焊接部分，焊接部分大致內嵌結合入振動部分內部，振動部分由換能器和變幅桿構成，而變幅桿內部設置電極腔且安放電極，側部設有排氣管道，通進氬氣或其他保護氣體，變幅桿末端設有焊絲槽以及排氣槽，該裝置有諸多不足，例如送絲的不便捷高效，焊絲未經預處理導致焊接效率相對較低，排氣的不充分，變幅桿的直徑限制了所焊接對象的焊縫的寬度范圍，且變幅桿的振動對焊縫的振動作用不夠充分均勻，雖然提高了焊接質量，但不高效。

技術實現要素：

基于上述問題，本發明目的在于提供一種適用于不同焊縫寬度，焊絲供給穩定，可通過金屬電極對焊絲進行預熱的超聲波氬弧焊裝置。

針對以上問題，提供了如下技術方案：一種超聲波氬弧焊裝置，包括焊槍及供絲裝置，所述焊槍上設有金屬電極，所述焊槍中心設有電極安裝孔，所述金屬電極插設于電極安裝孔內，所述焊槍上位于金屬電極外露的一端端部設有送絲頭，所述送絲頭位于電極安裝孔孔口的外圍處，所述焊槍內設有連通電極安裝孔及送絲頭的送絲管道，焊接時焊絲通過供絲裝置送入焊槍，并與金屬電極接觸預熱后進入送絲管道，再由送絲頭送往金屬電極端部與待焊接工件的熔池之間；所述焊槍設置有送絲頭的一端還設有超聲波震動裝置，所述超聲波震動裝置為兩組、在金屬電極的兩側且呈對稱設置，所述超聲波震動裝置端部與工件焊縫的兩側相互接觸。

上述結構中，通過送絲頭引導焊絲的送出方向，使其準確的向熔池內輸送，焊接時金屬電極與工件之間引燃電弧使金屬電極溫度升高，焊絲經過金屬電極吸收熱量實現預熱，減少焊絲表面水份，在焊絲進入熔池時縮短焊絲吸熱融化時間，以減少焊接電流強度，以此避免焊接電流過大時導致的燒穿、熱影響過大等問題，同時通過超聲波震動裝置在焊縫兩側與工件接觸震動，使焊縫組織均勻化，細化晶粒，減少應力，排除氣孔。

本發明進一步設置為，所述焊槍端部設有安裝架，所述超聲波震動裝置設置于安裝架上，所述超聲波震動裝置可根據焊縫寬度在安裝架上調節彼此間的間距。

上述結構中，由于在焊接時，超聲波震動裝置需要抵在工件未熔融的位置進行震動，但又不能距離焊縫過遠，根據不同的工件厚度，焊縫寬度也不同，因此通過在焊槍端部設置安裝架，使超聲波震動裝置沿安裝架滑動調節，以此針對不同的焊縫寬度，使其抵于在焊縫兩側、其熔池外圍未熔融處震動。

本發明進一步設置為，所述超聲波震動裝置包括外殼以及變幅桿，所述變幅桿一端位于外殼內，另一端垂直抵于工件表面，所述變幅桿位于外殼內的一端端部設有換能器。

上述結構中，外殼可滑動調節地固定于安裝架上，換能器安裝于外殼內并與變幅桿連接，當換能器震動時帶動變幅桿震動，隨之通過變幅桿將震動傳遞到工件上。

本發明進一步設置為，所述送絲頭個數為4個、以電極安裝孔的中心點為圓心呈均布設置。

上述結構中，送絲頭個數為4個，在單位時間內增加送絲量的同時可提高焊絲與金屬電極之間的接觸面積，實現快速預熱，當焊絲進入熔池時，多根細焊絲的熔融速度遠高于單根粗焊絲，可實現快速熔融，快速焊接，減少熱影響范圍。

本發明進一步設置為，所述超聲波震動裝置位于非對角方向的兩個送絲頭之間。

上述結構中，為確保送絲頭送絲時焊絲輸送路徑不被超聲波震動裝置設置的位置所影響。

本發明進一步設置為，所述焊槍上還設有與電極安裝孔相連通的保護氣通道，焊接時保護氣經由電極安裝孔向外噴出在金屬電極端部與工件之間形成保護屏障。

本發明進一步設置為，所述送絲頭包括插設于送絲管道內且能伸縮滑動的伸縮桿，所述伸縮桿一端設有送絲嘴，所述送絲嘴與伸縮桿之間設有球窩接頭。

上述結構中，由于不同厚度及材料的工件、金屬電極與工件之間的距離、焊接電流及焊絲種類，會直接影響到焊絲的供給方位和焊接質量，因此設置可伸縮的伸縮桿配合球窩接頭，可隨意調節送絲嘴的角度及送絲方位，以滿足不同的焊接工況。

本發明進一步設置為，所述供絲裝置設置于焊槍相對于送絲頭的一端。

上述結構中，所述供絲裝置用于推送焊絲送往熔池。

本發明進一步設置為，所述金屬電極與電極安裝孔之間設有絕緣套。

上述結構中，絕緣套用于隔離金屬電極與焊槍，提高絕緣性，保護操作人員安全。

本發明的有益效果：焊接時，利用電弧加熱金屬電極時的熱量，使焊絲輸送時經過金屬電極預熱，再通過送絲管道送至送絲頭，將焊絲引導至熔池內，焊接同時位于焊縫兩側的超聲波振動裝置對其工件進行震動，使焊縫處金屬組織均勻化，晶粒細化，減少應力應變及氣孔，大幅度提高焊接接頭的質量，多路送絲在單位時間內增加送絲量的同時可提高焊絲與金屬電極之間的接觸面積，實現快速預熱，當焊絲進入熔池時，多根細焊絲的熔融速度遠高于單根粗焊絲，可實現快速熔融，快速焊接，減少熱影響范圍，大大提高了焊接的效率及效果。

附圖說明

圖1為本發明的全剖示意圖。

圖2為本發明圖1的A向示意圖。

圖3為本發明的超聲波震動裝置結構示意圖。

圖4為本發明的送絲頭全剖結構示意圖。

圖中標號含義：10-焊槍；11-供絲裝置；12-金屬電極；13-電極安裝孔；14-送絲管道；15-安裝架；16-保護氣通道；17-絕緣套；20-送絲頭；21-伸縮桿；22-送絲嘴；23-球窩接頭；30-超聲波震動裝置；31-外殼；32-變幅桿；33-換能器；a-焊絲；b-工件；c-熔池。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

參考圖1至圖4，如圖1至圖4所示的一種超聲波氬弧焊裝置，包括焊槍10及供絲裝置11，所述焊槍10上設有金屬電極12，所述焊槍10中心設有電極安裝孔13，所述金屬電極12插設于電極安裝孔13內，所述焊槍10上位于金屬電極12外露的一端端部設有送絲頭20，所述送絲頭20位于電極安裝孔13孔口的外圍處，所述焊槍10內設有連通電極安裝孔13及送絲頭20的送絲管道14，焊接時焊絲a通過供絲裝置11送入焊槍10，并經過金屬電極12，通過與金屬電極12接觸預熱后進入送絲管道14，再由送絲頭20送往金屬電極12端部與待焊接工件b的熔池c之間；所述焊槍10設置有送絲頭20的一端還設有超聲波震動裝置30，所述超聲波震動裝置30為兩組、在金屬電極12的兩側且呈對稱設置，所述超聲波震動裝置30端部與工件b焊縫的兩側相互接觸。

上述結構中，通過送絲頭20引導焊絲a的送出方向，使其準確的向熔池c內輸送，焊接時金屬電極12與工件b之間引燃電弧使金屬電極12溫度升高，焊絲a經過金屬電極12吸收熱量實現預熱，減少焊絲12表面水份，在焊絲12進入熔池時縮短焊絲12吸熱融化時間，以減少焊接電流強度，以此避免焊接電流過大時導致的燒穿、熱影響過大等問題，同時通過超聲波震動裝置30在焊縫兩側與工件b接觸震動，使焊縫組織均勻化，細化晶粒，減少應力，排除氣孔。

如圖1至圖3所示的一種超聲波氬弧焊裝置，所述焊槍10端部設有安裝架15，所述超聲波震動裝置30設置于安裝架15上，所述超聲波震動裝置30可根據焊縫寬度在安裝架15上調節彼此間的間距。

上述結構中，由于在焊接時，超聲波震動裝置30需要抵在工件b未熔融的位置進行震動，但又不能距離焊縫過遠，根據不同的工件b的厚度，焊縫寬度也不同，因此通過在焊槍10端部設置安裝架15，使超聲波震動裝置30沿安裝架15左右滑動調節，以此針對不同的焊縫寬度，使其抵于在焊縫兩側、其熔池c外圍未熔融處震動。

本實施例中，所述超聲波震動裝置30包括外殼31以及變幅桿32，所述變幅桿32一端位于外殼31內，另一端垂直抵于工件b表面，所述變幅桿32位于外殼31內的一端端部設有換能器33。

上述結構中，外殼31通過螺栓可滑動調節地固定于安裝架15上，換能器33安裝于外殼31內并與變幅桿32連接，當換能器33震動時帶動變幅桿32震動，隨之通過變幅桿32將震動傳遞到工件b上，換能器為超聲波換能器。

如圖1、圖2所示的一種超聲波氬弧焊裝置，所述送絲頭20個數為4個、以電極安裝孔13的中心點為圓心呈均布設置。

上述結構中，送絲頭20個數為4個，可在單位時間內增加送絲量的同時可提高焊絲a與金屬電極12之間的接觸面積，實現快速預熱，當焊絲a進入熔池c時，多根細焊絲a的熔融速度遠高于單根粗焊絲a，可實現快速熔融，快速焊接，減少熱影響范圍。

本實施例中，所述超聲波震動裝置30位于非對角方向的兩個送絲頭20之間。

上述結構中，為確保送絲頭20送絲時焊絲a輸送路徑不被超聲波震動裝置30設置的位置所影響。

本實施例中，所述焊槍10上還設有與電極安裝孔13相連通的保護氣通道16，焊接時保護氣經由電極安裝孔13向外噴出在金屬電極12端部與工件b之間形成保護屏障。

如圖1、圖4所示的一種超聲波氬弧焊裝置，所述送絲頭20包括插設于送絲管道14內且能沿送絲管道14伸縮滑動的伸縮桿21，所述伸縮桿21一端設有送絲嘴22，所述送絲嘴22與伸縮桿21之間設有球窩接頭23，焊絲a從伸縮桿21、球窩接頭23穿過到達送絲嘴22。

上述結構中，由于不同厚度及材料的工件b、金屬電極12與工件b之間的距離、焊接電流及焊絲a種類，會直接影響到焊絲a的供給方位和焊接質量，因此設置可伸縮的伸縮桿21配合球窩接頭23，可隨意調節送絲嘴22的角度及送絲方位，以滿足不同的焊接工況。

如圖1所示的一種超聲波氬弧焊裝置，所述供絲裝置11設置于焊槍10相對于送絲頭20的一端。

上述結構中，所述供絲裝置11用于推送焊絲a送往熔池c。

本實施例中，所述金屬電極12與電極安裝孔13之間設有絕緣套17。

上述結構中，絕緣套17用于隔離金屬電極12與焊槍10，提高絕緣性，保護操作人員安全。

本發明的有益效果：焊接時，利用電弧加熱金屬電極12時的熱量，使焊絲a輸送時經過金屬電極12預熱，再通過送絲管道14送至送絲頭20，將焊絲a引導至熔池c內，焊接同時位于焊縫兩側的超聲波振動裝置30對其工件b進行震動，使焊縫處金屬組織均勻化，晶粒細化，減少應力應變及氣孔，大幅度提高焊接接頭的質量，多路送絲在單位時間內增加送絲量的同時可提高焊絲a與金屬電極12之間的接觸面積，實現快速預熱，當焊絲a進入熔池c時，多根細焊絲a的熔融速度遠高于單根粗焊絲a，可實現快速熔融，快速焊接，減少熱影響范圍，大大提高了焊接的效率及效果。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，上述假設的這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。