CN104096956A - 窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,是焊枪部件,包括本体,防漏组件,导电嘴,以及本体外部表面上的绝缘涂层;本体内部有用作导丝通道兼一次保护气导气通道的中心通道,还有对称于中心通道且相互连通的紧邻导丝锥形孔的分流横道和分流纵道;该分流横道的下部有导丝锥形孔、导电嘴安装孔和减压均压腔,以及喷咀;导电嘴与位于本体中部的导电嘴安装孔固定连接。本发明优点是:能近距离喷气保护,喷距恒定且仅为焊丝伸出长度加上弧长,大量节约气体消耗;保护气体为电弧轴向送给,隔离大气即保护焊接高温区的效果可靠;在较大电流下长期工作并不会导致由于焊枪温升而影响焊接电流的稳定性;多项功能集成于一体,结构简单、可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,是一种焊枪部件,适用于伸入到窄间隙/超窄间隙焊接的坡口内,将小截面导入的一路保护气体均匀分解到大截面的电弧周向,并实现近距离喷气保护焊接高温区的需要,属于焊接技术领域。
背景技术
熔化极气体保护焊方法正在加速替代和淘汰涂料焊条电弧焊方法。目前,广泛应用的熔化极气体保护焊接技术中,广泛用于中厚板,而用在厚板、大厚板、超厚板的场合还很不普遍,主要原因是传统的熔化极气体保护焊焊枪喷嘴尺寸大,要使焊枪伸入到上述板厚范围的焊接坡口内,且可以摆动,必须要加工出很大填充面积的焊接坡口,这对提高焊接生产率、减少焊丝和电能的消耗、减小焊接残余应力和焊接残余变形、以及降低焊接生产成本都是十分不利的。采用窄间隙或超窄间隙焊接坡口是克服上述局限性的最有效技术手段。然而,采用窄间隙或超窄间隙焊接坡口后,焊枪横向尺寸很小,焊枪的喷咀形状必须由传统的圆柱形改变为扁平形,这时用传统技术将小截面导入的一路保护气体均匀分解到大截面的的电弧周向已不可能,若仅分解到电弧的前后方,焊接高温区很难得到可靠的保护,且极易产生焊接气孔等工艺缺陷。现有技术中解决窄间隙/超窄间隙(MAG/MIG)坡口下可靠气体保护的主要方法有两种:一种方法是焊接坡口外宽范围大气体流量层流保护法,如日本巴高克日立公司的窄间隙MAG自动焊设备、法国polysoude公司的窄间隙热丝脉冲TIG焊接设备、日本专利JP2005-211939.A,该类方法的焊枪喷咀位于窄间隙焊接坡口外,用匀流筛获取层流流态;该方法的最大局限性是远距离喷气保护,需要很大的保护气体流量,一般为近距离喷气保护流量的3倍到8倍,这十分不利于焊接生产成本的降低;另一种方法是从焊接坡口外设置有两路小截面导入保护气体的管路,并直接伸入到坡口内的电弧的前后方,如欧洲专利WO2012076750(AI)-2012-06-14,Narrow gap MIG/MAG welding torch,国际申请号 PCT/FI2011/051065;中国发明专利申请号201010582372.1,名称为“窄槽气体保护金属极电弧焊的焊枪”;中国实用新型专利申请号201020620421.1,名称为“窄间隙双丝MIG/MAG焊用焊枪”;中国实用新型专利申请号201020178879.6,名称为“窄间隙气体保护焊用焊枪”;日本专利JP2001-179456,A;该类方法属于近距离喷气保护类型,不需要大气体流量宽范围的喷气保护,耗气量与传统MAG/MIG焊相当,但仍存在着下述局限性:(1)前后喷气方向难于贴近电弧并平行于电弧,往往与电弧轴向存在较大的夹角(即非轴向进气),对电弧的周向热压缩极不均匀;(2)非轴向进气使焊接高温区的气体保护可靠性降低,横向(与电弧的前后方向垂直)获得均匀一致的层流保护层极其困难;(3)电弧前后方向的导气管路占据了焊枪底部的焊丝前后方一定空间,使水冷焊枪的换热面积减小,不利于焊枪底部导电嘴的高效散热冷却,这将影响到焊接电流的稳定性和电弧工作的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术的局限性,提供一种窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,能近距离喷气保护高温焊接区,进气方向位于电弧轴向,对电弧的周向热压缩更趋均匀,易于获得电弧周向的保护气体处于层流流态,极小影响焊枪底部导电嘴的高效冷却。
本发明的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置的技术方案是:
一种窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,它包括本体,防漏组件,导电嘴(12),以及本体外部表面上的绝缘涂层;所述本体为一长板形,其内部沿高度方向有用作导丝通道兼一次保护气导气通道的中心通道;所述防漏组件固定连接在本体上端,用于同焊枪装配时定位和密封连接,并与中心通道上端联通;所述中心通道下部有对称于中心通道且相互连通的紧邻导丝锥形孔的分流横道和分流纵道;该分流横道的下部按从上向下顺序设置并与中心通道中心线重合的导丝锥形孔、导电嘴安装孔和减压均压腔,以及喷咀;导电嘴(12)穿过喷咀(13)中部和减压均压腔(9)与位于本体(1)中部的导电嘴安装孔(8)固定连接。
进一步的技术方案是:
所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其中心通道4横截面为圆形,或腰圆形,中心通道内壁与通道中的送丝弹簧软管外壁间隙为一次保护气通道。
所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其导电嘴安装孔为内螺纹孔,或卡接孔。
所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其减压均压腔横截面为腰圆形腔体;腰圆形腔体的下方设有用于防止本体与喷咀接合部漏气的榫型结构,该榫型结构为相匹配的凹凸结构。
所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其分流纵道的外侧设置有安装螺孔,用于将本体固装于窄间隙/超窄间隙焊枪上。
所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其防漏组件内孔与中心通道孔口径相匹配;本体与防漏组件外周相连接处有安装密封圈的凹槽。
所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其本体外部表面上的绝缘涂层是在本体与焊接坡口侧壁平行的平面上喷涂高温绝缘的陶瓷涂层;该绝缘涂层厚度大于等于100微米,小于等于200微米。
所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其喷涂陶瓷涂层材料为氧化铬。
所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其本体为金属材料;防漏组件材料为铜-锌合金;密封圈为O型密封圈。
所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其本体的两个窄侧面上有用于连接窄间隙/超窄间隙焊枪的凸起榫头,或凹进榫头。
本发明的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置具有以下优点:
1、本装置属于近距离喷气保护,喷距恒定且仅为焊丝伸出长度加上弧长,焊接高温区的保护效果不会受到焊件厚度的影响,与坡口外宽范围大流量方法比较,可大量节约气体消耗;
2、保护气体为电弧轴向送给,对电弧的周向压缩较均匀、易于在焊接高温区和其外围的大气之间获得稳定的层流流态的保护气屏障,隔离大气即保护焊接高温区的效果可靠;
3、本气体分流装置的厚度(相对于焊缝的宽度方向)尺寸可以很小,加上设计上保证本装置与窄间隙/超窄间隙MAG/MIG焊枪间的紧密接触,使焊枪底部的循环冷却水对本装置的导电嘴安装孔底部的冷却效果优异,加上气冷的双重散热,本装置可在较大电流下长期工作并不会导致由于焊枪温升而影响焊接电流的稳定性;
4、本发明将一次保护气分流、导丝、电弧轴向层流态保护气体的产生,以及本发明分流装置与被焊接工件之间高温绝缘等多项功能集成于一体,结构简单、可靠性高。
附图说明
图1是本发明的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置结构主视示意图;
图2是图1的左视图;
图3是图1的A-A剖视图,是分流纵道区域的横截面结构示意图。
图1 、2、3中的附图标记名称为:1-本体,2-防漏组件,3-密封圈,4-中心通道,5-分流横道,5.1—加工工艺孔,6-导丝锥形孔,7-分流纵道,8-导电嘴安装孔,9-减压均压腔,10-安装螺孔,11-绝缘涂层,12-导电嘴,13-喷咀,01—焊枪,02—分流装置外部的联通件。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下:
实施例1:如图1、2、3所示,一种窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,它包括本体1,和防漏组件2,导电嘴(12),以及本体1外部表面上的绝缘涂层11;所述本体1为一长板形,其内部沿高度方向有用作导丝通道兼一次保护气导气通道的中心通道4;所述防漏组件2固定连接在本体1上端,用于同焊枪01装配时定位和密封连接分流装置外部的联通件02,该分流装置外部的联通件02包括气管及导丝管;并与中心通道4上端联通;所述中心通道4下部有对称于中心通道4且相互连通的紧邻导丝锥形孔6的分流横道5和分流纵道7;该分流横道5的下部按从上向下顺序设置并与中心通道4中心线重合的导丝锥形孔6、导电嘴安装孔8和减压均压腔9,以及喷咀13;导电嘴(12)穿过喷咀13中部和减压均压腔9与位于本体(1)中部的导电嘴安装孔(8)固定连接。在加工好分流横道5后,加工工艺孔5.1即密封。所述的中心通道4横截面为圆形,或腰圆形,中心通道4内壁与通道中的送丝弹簧软管外壁间隙为一次保护气通道;所述腰圆形是横截面中部为矩形,两端为圆弧连接的近似于椭圆的形状。所述的导电嘴安装孔8为内螺纹孔,也可选为卡接孔,即该孔与带有弹性锁紧圈的导电嘴连接端相匹配,用于导电嘴12的方便更换及维护拆卸。减压均压腔9横截面为腰圆形腔体;腰圆形腔体的下方设有用于防止本体1与喷咀13接合部漏气的榫型结构,该榫型结构为相匹配的凹凸结构。分流纵道7的外侧设置有安装螺孔10,用于将本体1固装于窄间隙/超窄间隙焊枪01上。防漏组件2内孔与中心通道4孔口径相匹配;本体1与防漏组件2外周相连接处有安装密封圈的凹槽。本体1外部表面上的绝缘涂层11是在本体1与焊接坡口侧壁平行的平面上喷涂高温绝缘的陶瓷涂层;该绝缘涂层11厚度选值范围为大于等于100微米,小于等于200微米,本实施例选为150微米。喷涂陶瓷涂层材料为氧化铬。本体1为金属材料,选为纯铜,也可以是铜合金;防漏组件2材料为铜-锌合金;密封圈3为橡胶O型密封圈,也可选为硅橡胶O型密封圈。本体1的两个窄侧面上有用于连接窄间隙/超窄间隙焊枪01的凸起榫头,或凹进榫头。
实施例2:与实施例1不同的是,绝缘涂层11厚度选为180微米。
本发明的权利要求保护范围不限于上述实施例。
Claims (10)
1.一种窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,它包括本体(1),防漏组件(2),导电嘴(12),以及本体(1)外部表面上的绝缘涂层(11);所述本体(1)为一长板形,其内部沿高度方向有用作导丝通道兼一次保护气导气通道的中心通道(4);所述防漏组件(2)固定连接在本体(1)上端,用于同焊枪(01)装配时定位和密封连接,并与中心通道(4)上端联通;所述中心通道(4)下部有对称于中心通道(4)且相互连通的紧邻导丝锥形孔(6)的分流横道(5)和分流纵道(7);该分流横道(5)的下部按从上向下顺序设置并与中心通道(4)中心线重合的导丝锥形孔(6)、导电嘴安装孔(8)和减压均压腔(9),以及喷咀(13);导电嘴(12)穿过喷咀(13)中部和减压均压腔(9)与位于本体(1)中部的导电嘴安装孔(8)固定连接。
2.根据权利要求1所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,中心通道(4)横截面为圆形,或腰圆形,中心通道(4)内壁与通道中的送丝弹簧软管外壁间隙为一次保护气通道。
3.根据权利要求1所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,导电嘴安装孔(8)为内螺纹孔,或卡接孔。
4.根据权利要求1所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,减压均压腔(9)横截面为腰圆形腔体;腰圆形腔体的下方设有用于防止本体(1)与喷咀(13)接合部漏气的榫型结构,该榫型结构为相匹配的凹凸结构。
5.根据权利要求1所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,分流纵道(7)的外侧设置有安装螺孔(10),用于将本体(1)固装于焊枪(01)上。
6.根据权利要求1所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,防漏组件(2)内孔与中心通道(4)孔口径相匹配;本体(1)与防漏组件(2)外周相连接处有安装密封圈的凹槽。
7.根据权利要求1所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,本体(1)外部表面上的绝缘涂层(11)是在本体(1)与焊接坡口侧壁平行的平面上喷涂高温绝缘的陶瓷涂层;该绝缘涂层(11)厚度大于等于100微米,小于等于200微米。
8.根据权利要求7所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,喷涂陶瓷涂层材料为氧化铬。
9.根据权利要求1所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,本体(1)为金属材料;防漏组件(2)材料为铜-锌合金;密封圈(3)为O型密封圈。
10.根据权利要求1所述的窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置,其特征在于,本体(1)的两个窄侧面上有用于连接焊枪(01)的凸起榫头,或凹进榫头。
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---|---|---|---|
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |