CN101829839B - 一种自身旋转清渣大电流mag焊复合喷咀焊枪及该焊枪的清渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪及该焊枪的清渣方法；本发明的目的是为了解决采用大电流MAG焊时焊枪清渣困难和进一步优化喷咀结构。本发明主要包括：具有自身旋转清除复合喷咀内焊接飞溅渣的焊枪结构以及该焊枪的自身旋转清渣方法。该焊枪结构及自身旋转清渣方法适用于粗丝大电流MAG焊接。

Description

一种自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪及该焊枪的清渣方法

所属技术领域

本发明提出的一种自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪及该焊枪的清渣方法属于气体保护焊焊接技术领域，特别涉及到大电流MAG焊焊枪结构及焊枪的自身旋转清渣方法。 

背景技术

MAG焊最常用的焊丝为φ1.6mm以下的细丝，焊接电流为500A以下，在CO₂或MAG焊时会产生一定的飞溅。在使用φ3.2mm以上的粗丝和600-1200A大电流焊接时能产生大量飞溅，该飞溅粘到喷咀内壁，影响焊接稳定性，焊接时喷咀内壁粘渣(飞溅)应当及时清理。 

除了采用紫铜喷咀及水冷紫铜喷咀外，还采用金属外套内衬陶瓷的复合喷咀，这种复合喷咀能在一定程度上能提高喷咀整体耐热性和可靠性，也能适当减少焊接飞溅在复合喷咀陶瓷内套上的附着。 

当使用600A以上大电流的MAG焊时由于飞溅很多，虽然采用内部为陶瓷的复合喷咀，仍有较多的飞溅粘附在陶瓷喷咀内表面，此时喷咀内粘渣(飞溅)的清理是一个大问题。 

通常是待焊枪冷却后卸下喷咀，经敲打清理喷咀内部的粘渣，这样不仅容易损坏喷咀，而且费时费力，影响生产的连续性。 

另外，在大电流MAG焊时，采用水冷喷咀会造成装置复杂，使用时易产生漏水等问题，并且焊接飞溅仍容易粘附在喷咀内表面上。还有复合喷咀中金属外套与陶瓷内套前端平齐的结构，焊接时这种结构飞溅非常容易粘到金属外套的前端边缘上，由于大电流焊枪的喷嘴与枪体多不是绝缘结构，此时极易产生短路。 

在CO₂或MAG焊机器人焊接工作站，一般配置一台专用的清枪器，每次焊接一定时间后，机器人将焊枪伸到清枪器内，清枪器的专用刀具转动将焊枪喷咀内部飞溅物清理干净。 

此种机器人清枪装置是和焊枪分开的专用设备，结构复杂，成本高。 

发明内容

为了解决背景技术中采用大电流MAG焊焊枪清渣困难，并进一步优化复合喷咀 的结构，本发明提出一种自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪及该焊枪的清渣方法。 

本发明的技术方案如下： 

1.一种自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪，复合喷咀由喷咀金属外套和喷咀陶瓷内套组成，其特征在于， 

1)喷咀金属外套4的外表面设有圆形散热片；喷咀陶瓷内套3前端部有4-8mm一段裸露，该段无喷咀金属外套4包裹； 

2)喷咀陶瓷内套3与陶瓷分流环11形成一个完全由陶瓷防护的空腔； 

3)手柄7通过手柄连接件8与手柄旋转过渡套5连成一体； 

4)环形清渣刀10通过连接螺钉12固定在螺纹导向轴9上； 

5)螺纹导向轴9与手柄旋转过渡套5通过升降螺纹耦合； 

6)手柄旋转过渡套5通过防滑螺钉6与喷咀金属外套4相连。 

2.根据上述的自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪，其特征在于环形清渣刀10的外圆直径比喷咀陶瓷内套3内圆直径略小，两者间隙为0.3-0.5mm。 

3.利用上述的自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪的自身旋转清渣方法，其特征在于， 

1)经一段时间焊接后，复合喷咀的喷咀陶瓷内套3内表面粘有较多的飞溅渣，此时开始清渣； 

2)转动手柄7，借助手柄连接件8使手柄旋转过渡套5沿螺纹导向轴9转动上升，与手柄旋转过渡套5连接的复合喷咀也随之转动上升； 

3)固定不动的环形清渣刀10与转动上升的复合喷咀陶瓷内套3内圆周接触，此时环形清渣刀10清除喷咀陶瓷内套3上的粘渣； 

4)清渣完成后反向转动手柄7，使复合喷咀沿螺纹导向轴9转动下降，直至焊接位置。 

4.根据上述的焊枪自身旋转清渣方法，通过连接螺钉12与螺纹导向轴9连接的环形清渣刀10可以更换。 

与背景技术中相关的技术相比较，本发明提出的焊枪具有以下明显的优点和效果： 

1.复合喷咀的喷咀金属外套4由于采用圆形散热片明显增加了复合喷咀的散热效果。 

2.复合喷咀由于其喷咀陶瓷喷咀3前端裸露一段的结构可以完全避免焊接飞溅粘附在喷咀金属外套4上，这样就不会因粘渣接触工件而造成短路的危险。 

3.由喷咀陶瓷内套3与陶瓷分流环11形成的完全由陶瓷防护的空腔可以防止强烈弧光和高热液态金属对焊枪金属部分的烘烤和冲击，有利零部件寿命的延长，另外，能减少喷咀内部的熔渣，延长焊枪连续工作时间； 

4.采用旋转清渣焊枪结构的清渣方法的清渣效果非常明显，在小空间内部焊接时(螺旋管内部焊接时)，原焊枪清渣一次花费时间为15-20分钟，采用本发明焊枪的自身旋转清渣方法清渣，清渣一次时间仅为30秒左右。 

5.与机器人清枪器相比，本发明提出的焊枪及其清渣方法，清渣装置与焊枪为一体，结构非常简单，操作方便，造价低廉，适用范围更加广泛。 

附图说明

图1本发明的自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪轴向剖视图； 

图2环形清渣刀的结构图 

图3图1的局部放大图A，表示环形清渣刀与喷咀陶瓷内套的相对位置； 

图4自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪的外观图，该外观图表示焊枪清完渣的状况。 

图1清楚表明了本发明提出的具有可以自身旋转清渣的复合喷咀焊枪的整体结构。 

喷咀陶瓷内套3与陶瓷分流环11内部形成一个完全由陶瓷防护的空腔，这一方面可以防止强烈弧光和高热的液态金属飞溅对焊枪金属部分的烘烤和冲击，有利于焊枪另部件寿命的延长，另外，由于陶瓷与金属的润湿性差，可以减少喷咀内部的熔渣，延长焊枪一次连续工作时间。 

复合喷咀由喷咀金属外套4和喷咀陶瓷内套3通过过盈配合而成，喷咀陶瓷内套3有一部分大约4-8mm高出喷咀金属外套4而裸露在外，这种特殊的结构设计，可以完全避免金属喷咀在其上粘有飞溅渣不慎接触工件而短路。 

手柄7借助手柄连接件8使手柄旋转过渡套5沿着在焊枪中心位置的螺纹导向轴9转动上升，与手柄转动过渡套9通过防滑螺钉6相连接的喷咀金属外套4及整个复合喷咀也同样转动上升。 

环形清渣刀10如图1和图2所示通过连接螺钉12固定在螺纹导向轴9的前端外侧，环形清渣刀10前端由于清渣留有1-1.5mm左右的小平台，之后通过圆弧圆滑过渡，这样可以提高环形清渣刀10的使用寿命。用连接螺钉12连接环形清渣刀10保证该环形清渣刀10的可更换性。环形清渣刀10采用硬质合金或热处理后硬度较大的合金钢制作。 

如图3所示，环形清渣刀10的外径与喷咀陶瓷内套3内径之间具有0.3-0.5mm左右间隙；该间隙用于防止环形清渣刀10由于焊接热胀而出现卡死的状况。 

当复合喷咀因手柄7转动而使复合喷咀沿螺纹导向轴9转动上升，此时，转动上升的喷陶瓷内套3的内圆与环形清渣刀10接触，完成粘结在喷咀陶瓷喷咀内套3内表面上的粘渣的清除。 

图4表示该旋转清渣焊枪喷咀清渣完时的外观图，箭头分别表示复合喷咀绕螺纹导向轴9的转动方向和上升方向，可以看出此时复合喷咀转动上升到焊枪的较高位置。 

清渣完成后反向转动手柄7，使复合喷咀沿螺纹导向轴9转动下降，直到焊接位置。 

具体实施方式

本发明的焊枪在中油宝世顺钢管有限公司螺旋管生产的预焊工序中使用。螺旋焊管预焊是在成型机的内部进行，为连续不间断生产，一次焊接的时间越长，每次停机清理飞溅时间越短，生产效率越高，特别是对于508-610mm小直径管子，在内部清理焊枪更加困难。 

采用MAG焊，主要工艺参数如下： 

电流650-1000A，电压21-23V，焊丝CHW-60C，规格φ3.2，焊速3.5-5m/分。 

利用本焊枪一次连续焊接时间80-120分钟，进行清渣时间30秒左右；相比原采用全铜质水冷焊枪一次连续焊接生产时间为40分钟左右就要清渣，平均清渣时间15-20分钟。 

因此，采用本发明的焊枪，明显减少焊接停机次数和减少焊枪清渣时间，提高生产率。 

Claims (4)

1.一种自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪，复合喷咀由喷咀金属外套和喷咀陶瓷内套组成，其特征在于，

1)喷咀金属外套(4)的外表面设有圆形散热片；喷咀陶瓷内套(3)前端部有4-8mm一段裸露，该段无喷咀金属外套(4)包裹；

2)喷咀陶瓷内套(3)与陶瓷分流环(11)形成一个完全由陶瓷防护的空腔；

3)手柄(7)通过手柄连接件(8)与手柄旋转过渡套(5)连成一体；

4)环形清渣刀(10)通过连接螺钉(12)固定在螺纹导向轴(9)上；

5)螺纹导向轴(9)与手柄旋转过渡套(5)通过升降螺纹耦合；

6)手柄旋转过渡套(5)通过防滑螺钉(6)与喷咀金属外套(4)相连。

2.根据权利要求1所述的自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪，其特征在于，

环形清渣刀(10)的外圆直径比喷咀陶瓷内套(3)内圆直径略小，两者间隙为0.3-0.5mm。

3.利用权利要求1所述的自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪的清渣方法，其特征在于，

1)经一段时间焊接后，复合喷咀的喷咀陶瓷内套(3)内表面粘有较多的飞溅渣，此时开始清渣；

2)转动手柄(7)，借助手柄连接件(8)使手柄旋转过渡套(5)沿螺纹导向轴(9)转动上升，与手柄旋转过渡套(5)连接的复合喷咀也随之转动上升；

3)固定不动的环形清渣刀(10)与转动上升的复合喷咀的喷咀陶瓷内套(3)内圆周接触，此时环形清渣刀(10)清除喷咀陶瓷内套(3)上的粘渣；

4)清渣完成后反向转动手柄(7)，使复合喷咀沿螺纹导向轴(9)转动下降，直至焊接位置。

4.根据权利要求3所述的自身旋转清渣大电流MAG焊复合喷咀焊枪的清渣方法，其特征在于，

通过连接螺钉(12)与螺纹导向轴(9)连接的环形清渣刀(10)可以更换。 

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