CN102773597A

CN102773597A - 双丝高效垂直气电水冷焊枪

Info

Publication number: CN102773597A
Application number: CN2012102555918A
Authority: CN
Inventors: 邱光; 王巍; 张利华; 王天宇
Original assignee: KUNSHAN RUILING WELDING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: KUNSHAN RUILING WELDING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明涉及一种在焊接过程中散热效果好、焊缝质量高的双丝高效垂直气电水冷焊枪，所述双丝高效垂直气电水冷焊枪包括一体式的第一焊枪以及第二焊枪，在所述双丝高效垂直气电水冷焊枪上设置有冷却回路。本发明设有冷却回路，可与外部水冷滑块和水箱构成焊接循环水冷系统，使焊枪使用寿命更长，另外一体式的结构设计，使枪身厚度薄、结构紧凑，提高了焊接效率，经济效益大幅提升，使成型焊缝的力学性能更高。

Description

双丝高效垂直气电水冷焊枪

技术领域

本发明涉及双枪结构的焊枪，特别涉及一种易散热、高熔敷率、低热输出的双丝高效垂直气电水冷焊枪。

背景技术

当今，随着垂直气电自动焊装置在重工行业广泛的应用，双丝焊枪的应用也越来越普及，现有技术中，已有将两把焊枪分别固定装配在垂直气电自动焊装置中的摆动器上，即采用分体式双枪焊接，在此种焊枪中无水冷结构设计，且两焊枪中两焊丝都接正极。

但现有的双枪结构普遍存在一定的缺陷，一方面从自身内部上考虑，由于长时间高温过热，受自身散热能力的限制，极易导致焊枪烧坏或者因焊渣飞溅冷却后粘贴在焊枪表面或导电嘴处引发短路；另一方面，从外部焊缝力学性能上考虑，由于这种装置两焊枪中的焊丝都接的是正极，导致焊接熔池的热输入过高，从而降低了焊接后成型焊缝的力学性能。因此针对现有的双枪结构，需要设计一种能够解决上述问题，实现易散热、高熔敷率、低热输出的目标，从而达到提高焊接效果和效率的目的的焊枪。

发明内容

为了克服现有双枪结构的焊枪存在因散热能力差而导致焊枪烧坏、短路，以及因焊接熔池温度过高而降低了焊接后成型焊缝的力学性能的技术问题，本发明提供一种双丝高效垂直气电水冷焊枪。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种双丝高效垂直气电水冷焊枪，所述双丝高效垂直气电水冷焊枪包括一体式的第一焊枪以及第二焊枪，在所述双丝高效垂直气电水冷焊枪上设置有冷却回路。

根据本发明的一优选实施例：所述冷却回路为水冷循环回路，所述水冷循环回路包括位于所述第一焊枪内的第一循环水冷槽以及位于所述第二焊枪内的第二循环水冷槽。

根据本发明的一优选实施例：所述冷却回路还包括外部水冷构件，所述第一循环水冷槽、第二循环水冷槽与外部水冷构件连接。

根据本发明的一优选实施例：所述第一循环水冷槽、第二循环水冷槽通过冷却水进出口接头与外部水冷构件连接，所述外部水冷构件包括水冷滑块和/或冷却水箱。

根据本发明的一优选实施例：所述第一焊枪和所述第二焊枪上设置有导电嘴，所述导电嘴的孔心轴之间的夹角为23°至27°的锐角。

根据本发明的一优选实施例：所述第一焊枪上表面设有第一送丝槽，所述第二焊枪下表面设有与所述第一送丝槽相对应的第二送丝槽，所述第一送丝槽、第二送丝槽的一端与送丝软管连接头连接，另一端与所述导电嘴连接，所述第一焊枪与第二焊枪绝缘连接，所述第一焊枪与第二焊枪靠近导电嘴的一侧之间还设有绝缘护套。

根据本发明的一优选实施例：所述绝缘护套为陶瓷绝缘护套。

根据本发明的一优选实施例：所述第一焊枪与第二焊枪之间设有绝缘橡胶层，所述第一焊枪、第二焊枪分别通过若干十字沉头螺钉以及螺钉绝缘套与绝缘橡胶层连接，所述绝缘橡胶层的厚度为1mm。

根据本发明的一优选实施例：所述第一送丝槽、第二送丝槽与导电嘴通过导电嘴接头相连，所述第一送丝槽外侧设有第一送丝条密封条，所述第二送丝槽外侧设有第二送丝条密封条，所述第一送丝条密封条以及第二送丝条密封条二侧均设有橡胶片。

根据本发明的一优选实施例：所述双丝高效垂直气电水冷焊枪枪身的厚度为14mm，枪身外侧涂有陶瓷绝缘层。

相对于现有技术中的双枪结构焊枪，本发明的有益效果为：

1、本焊枪采用一体式结构设计，相比分体式双枪枪身厚度更薄，结构更紧凑，其焊接效率提高了两倍以上，经济效益大幅提升，焊缝更美观，成型焊缝的力学性能更高。

2、本焊枪自带焊枪冷却回路，即：循环水冷槽，可与外部水冷滑块和水箱构成焊接循环水冷系统，焊枪使用寿命更长。

3、本焊枪对焊丝的性能要求低很多，自然价格降低很多，减少热输入量，降低了对焊材要求；

4、本焊枪中的两个导电嘴孔心间的角度呈23°至27°的锐角，是按照焊接工艺的特性与要求经过计算和多次试验验证确定的，焊接可一次成型，从而使得焊接熔池受热均匀，减少了焊接缺陷的产生；

5、焊枪头部的陶瓷绝缘护套和外表面的陶瓷绝缘层设计，避免了因焊渣飞溅在焊枪表面造成的焊枪短路现象，极大地提高了焊枪的安全可靠性能。

附图说明

图1. 本发明双丝高效垂直气电水冷焊枪爆炸图；

图2. 本发明双丝高效垂直气电水冷焊枪装配图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

本发明构思的主要目的为：在利用垂直气电自动焊装置（如垂直气电焊小车）进行立板的对接焊接操作过程中，可实现提高焊丝熔敷率的同时降低对熔池的焊接热输入，从而大大提高了焊接效率及成型焊缝的力学性能，解决了以往的气电立焊靠提高焊材的性能来满足焊缝性能需求的这一壁垒。

参阅图1-2所示，本发明提供一种双丝高效垂直气电水冷焊枪，所述双丝高效垂直气电水冷焊枪包括一体式的第一焊枪1以及第二焊枪6，在所述双丝高效垂直气电水冷焊枪上设置有冷却回路。

其中，所述冷却回路为水冷循环回路，所述水冷循环回路包括位于所述第一焊枪1内的第一循环水冷槽103以及位于所述第二焊枪6内的第二循环水冷槽104；所述的冷却回路还包括外部水冷构件，所述第一循环水冷槽103、第二循环水冷槽104与外部水冷构件连接，所述的第一循环水冷槽103、第二循环水冷槽104通过冷却水进出口接头9与外部水冷构件连接，所述外部水冷构件包括水冷滑块和/或冷却水箱。

通过以上的设计，即：焊枪冷却回路与整个外部水冷构件（水冷滑块和/或冷却水箱）的相连，可持续提供循环的冷却水，带走焊枪多余热量的同时保证整个焊接回路水冷循环冷却。

在本发明中，所述的第一焊枪1和所述第二焊枪6上设置有导电嘴4，所述导电嘴4的孔心轴之间的夹角为23°至27°的锐角；两导电嘴4孔心轴之间的夹角是通过多次实验认证并根据主、辅送丝机的送丝速度得出的最佳角度设计；其避免了因角度过大，所形成的干伸长过大（即电阻的增加），由于在气体保护焊过程中不变的是电压，而根据欧姆定律可知，电流会自动的降低，从而焊丝的熔敷率也会降低，还会导致熔化焊丝的热量地减少，直接会造成大颗粒过渡导致飞溅增加，另一方面，干伸长过大也影响气体的稳定性，气体的保护效果减弱，且电弧的稳定性也将变差。

同样在本发明中，为了实现焊枪送丝效果，在所述的第一焊枪1上表面设有第一送丝槽101，在所述的第二焊枪6下表面设有与所述第一送丝槽101相对应的第二送丝槽102，所述第一送丝槽101、第二送丝槽102的一端与送丝软管连接头10连接，另一端与导电嘴4连接，所述第一焊枪1与第二焊枪6之间为绝缘连接，并且在所述的第一焊枪1与第二焊枪6靠近导电嘴4的一侧之间还设有陶瓷绝缘护套2，其避免了因焊渣飞溅在焊枪的表面造成的焊枪短路现象，极大地提高了焊枪的安全可靠性能。

而在整个双丝高效垂直气电水冷焊枪的安装过程中，在所述的第一焊枪1与第二焊枪6之间设有绝缘橡胶层12，所述第一焊枪1、第二焊枪6分别通过若干十字沉头螺钉8以及螺钉绝缘套7与绝缘橡胶层12连接，所述绝缘橡胶层12的厚度为1mm。

另外，所述的第一送丝槽101、第二送丝槽102与导电嘴4通过导电嘴接头5相连，所述第一送丝槽101外侧设有第一送丝条密封条11，所述第二送丝槽102外侧设有第二送丝条密封条13，所述第一送丝条密封条11以及第二送丝条密封条13二侧均设有橡胶片3。

通过以上的双丝高效垂直气电水冷焊枪的结构设计，使得所述双丝高效垂直气电水冷焊枪枪身的厚度为14mm，这样有利于减小焊接工件坡口角度和宽度，从而减少了填充焊丝的用量。

最后在双丝高效垂直气电水冷焊枪的枪身外侧涂有陶瓷绝缘层，使焊枪本身不仅耐高温，且具有高硬度，而且不会被飞溅的焊渣粘附而造成的焊枪短路现象，能够有效地保护了焊枪的外观。

另外，在本发明中，其中部分零部件的材料为：

1、因紫铜的导电性能、导热性能和延长性能相对较好，易加工成型，即在第一焊枪和第二焊枪的材料都采用紫铜进行CNC加工成型。

2、由于我国主要采用CO2气体作保护气体，电弧短，气体冷却能力强，其中导电嘴4的失效形式主要以导电嘴4内孔壁与焊丝之间的摩擦损失为主，所以在本焊枪中的导电嘴4采用较硬的铬锆铜材料制造，送丝软管接头10和冷却水进出口接头9采用硬度较高的黄铜制造；

3、螺钉绝缘套7在螺钉连接中起到的是绝缘作用，而焊枪在焊接过程中的热量较大易使螺钉绝缘套7与枪体发生粘结现象，而特氟龙材料具有极好的耐热性、绝缘性和在一定负载下具备耐磨损和极好的不粘特性，即：本发明中的螺钉绝缘套7采用特氟龙加工成型。

在本发明中，一方面采用焊枪的冷却回路（即循环水冷槽）与整个焊接冷却回路即：外部水冷构件（水冷滑块和/或冷却水箱）相连，可持续提供循环的冷却水，带走焊枪多余热量的同时保证整个焊接回路水冷循环冷却，而一体式的双丝高效垂直气电水冷焊枪结构设计，相比于现有的分体式双枪枪身厚度更薄，结构更紧凑；焊接效率提高了两倍以上，经济效益大幅提升；焊缝更美观，成型焊缝的力学性能更高；另一方面两导电嘴孔心轴所形成的角度为23°至27°的锐角，其角度是通过多次实验认证后根据主、辅送丝机的送丝速度得出的最佳角度设计，避免了因角度过大，所形成的干伸长过大（即电阻增加），由于气保焊过程中不变的是电压，根据欧姆定律，电流会自动降低，从而焊丝的熔敷率也会降低，还会导致熔化焊丝的热量地减少，直接会造成大颗粒过渡导致飞溅增加；另一方面，干伸长增加也影响气体的稳定性，气体的保护效果减弱，且电弧的稳定性也将变差。

上述详细描述仅是示范性描述，本领域技术人员在不脱离本发明所保护的范围和精神的情况下，可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。

Claims

1.双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述双丝高效垂直气电水冷焊枪包括一体式的第一焊枪（1）以及第二焊枪（6），在所述双丝高效垂直气电水冷焊枪上设置有冷却回路。

2.根据权利要求1所述双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述冷却回路为水冷循环回路，所述水冷循环回路包括位于所述第一焊枪（1）内的第一循环水冷槽（103）以及位于所述第二焊枪（6）内的第二循环水冷槽（104）。

3.根据权利要求2所述双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述冷却回路还包括外部水冷构件，所述第一循环水冷槽（103）、第二循环水冷槽（104）与外部水冷构件连接。

4.根据权利要求3所述双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述第一循环水冷槽（103）、第二循环水冷槽（104）通过冷却水进出口接头（9）与外部水冷构件连接，所述外部水冷构件包括水冷滑块和/或冷却水箱。

5.根据权利要求4所述双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述第一焊枪（1）和所述第二焊枪（6）上设置有导电嘴（4），所述导电嘴（4）的孔心轴之间的夹角为23°至27°的锐角。

6.根据权利要求5所述双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述第一焊枪（1）上表面设有第一送丝槽（101），所述第二焊枪（6）下表面设有与所述第一送丝槽（101）相对应的第二送丝槽（102），所述第一送丝槽（101）、第二送丝槽（102）的一端与送丝软管连接头（10）连接，另一端与所述导电嘴（4）连接，所述第一焊枪（1）与第二焊枪（6）绝缘连接，所述第一焊枪（1）与第二焊枪（6）靠近导电嘴（4）的一侧之间还设有绝缘护套（2）。

7.根据权利要求6所述双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述绝缘护套（2）为陶瓷绝缘护套。

8.根据权利要求7所述的双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述第一焊枪（1）与第二焊枪（6）之间设有绝缘橡胶层（12），所述第一焊枪（1）、第二焊枪（6）分别通过若干十字沉头螺钉（8）以及螺钉绝缘套（7）与绝缘橡胶层（12）连接，所述绝缘橡胶层（12）的厚度为1mm。

9.根据权利要求8所述的双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述第一送丝槽（101）、第二送丝槽（102）与导电嘴（4）通过导电嘴接头（5）相连，所述第一送丝槽（101）外侧设有第一送丝条密封条（11），所述第二送丝槽（102）外侧设有第二送丝条密封条（13），所述第一送丝条密封条（11）以及第二送丝条密封条（13）二侧均设有橡胶片（3）。

10. 根据权利要求1-9任一项所述的双丝高效垂直气电水冷焊枪，其特征在于：所述双丝高效垂直气电水冷焊枪枪身的厚度为14mm，枪身外侧涂有陶瓷绝缘层。