CN105127627A - 焊枪喷管及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了焊枪喷管及其加工方法，焊枪喷管包括相连接的喷管主体和设于喷管主体头部的喷嘴；所述喷管主体和喷嘴均为中空结构；所述喷管主体的尾部设有连接结构；其所述喷嘴为增强型石墨；所述增强型石墨以石墨为主体，在石墨中添加2～3％的玻璃纤维以及3～5％的硼酸或2～5％的碳化硅。石墨具有耐高温不易变形，能导电、导热，有利于喷嘴散热，加工性能佳的优点；硼酸和碳化硅具有提高耐热性和耐氧化性的优点，本发明采用增强型石墨作为喷嘴，使得喷管具有较好的导电、传热、耐高温性能，有利于喷嘴散热，能有效减少喷管内、外壁挂渣现象，避免由于挂渣而导致喷管烧毁变形、气路堵塞、影响送丝等问题，从而延长喷管使用寿命。

Description

焊枪喷管及其加工方法
技术领域
本发明涉及焊枪配件领域，特别涉及一种焊枪喷管及其加工方法。
背景技术
焊枪喷管是焊枪的主要部件，也是焊枪最主要的易损件，常用的焊枪喷管主要采用黄铜和紫铜两种材料。焊枪工作时，焊渣温度达几千甚至上万度，而铜的熔点仅一千多度，铜材质的喷管在焊接过程中，因为长时间高温，易烧坏变形，且容易挂渣。飞溅物的温度超过铜材熔点，铜材容易与飞溅物产生融合反应，挂渣后，特别是喷管内壁挂渣，焊渣高温来不及散去，容易导致喷管变形，寿命大大降低，且挂渣会堵塞气路，影响保护气体的气流，若焊渣与焊丝结合影响焊丝给进，甚至会造成短路，烧毁焊枪。喷管形态的变化，会影响焊接过程的稳定性、飞溅程度和焊缝的质量，因此需要定期、频繁地更换喷管，大大增加了生产成本，降低了生产效率，也使得焊接质量不稳定。
目前常用防挂渣的方法，主要是在零件表面涂抹硅油，这种方法对减少焊渣粘附有一定的改善效果，但是并不能明显改善，且需要经常涂抹，极大的影响了工作效率，且焊接过程中容易失效，起不到需要的防护作用。另有采取在工件表面喷涂涂层的方法抵御焊接飞溅粘着，这种常温喷涂上的涂料与工件结合度不牢，且高温下容易老化失效，没有改善工件的耐磨、耐热性和强度。
专利文献CN101574754A公开了《一种二氧化碳气体保护焊枪的喷嘴》，通过将耐高温的陶瓷管套在铜管护套里而成，从而避免金属飞溅物集聚所导致飞溅物与焊丝相连发生短路、烧毁喷嘴的现象，也避免喷嘴损坏或气道堵塞造成气体保护性能下降。该方法虽然对减少飞溅物的集聚，避免飞溅物与焊丝相连发生短路烧毁喷嘴或堵塞气道有一定的作用，但陶瓷本身耐热性不好，且容易碰破，加工精度和工艺要求高，且由于内、外管材料不同，导致工件冷热不均，耐热性不好，热膨胀系数不同还会影响两管的结合紧密性，且内管冷热交替容易裂开，因此，这类产品不仅加工成本高，难度大，使用寿命也得不到保障。
发明内容
本发明的第一个目的是解决现有铜材质喷嘴在焊接过程中容易烧坏，且容易挂渣的问题，提供一种加工和装配简单，耐热、耐磨性能好，不易变形，且可大大减少喷管挂渣现象，从而延长了喷管的使用寿命的焊枪喷管。
实现本发明第一个目的的技术方案是焊枪喷管，包括相连接的喷管主体和设于喷管主体头部的喷嘴；所述喷管主体和喷嘴均为中空结构；所述喷管主体的尾部设有连接结构；其所述喷嘴为增强型石墨；所述增强型石墨以石墨为主体，在石墨中添加2～3％的玻璃纤维以及3～5％的硼酸或2～5％的碳化硅。
所述喷管主体和喷嘴为一体式结构；所述喷管主体为增强型石墨；所述增强型石墨以石墨为主体，在石墨中添加2～3％的玻璃纤维以及3～5％的硼酸或2～5％的碳化硅；所述连接结构为螺纹。
所述喷管主体和喷嘴为分体式结构；所述连接结构为弹性连接结构。
所述连接结构包括多片翘片；所述多片翘片相互保持间隙地轴向设置在喷管主体的尾部。
所述连接结构还包括一个环形弹片；所述环形弹片套设在多片翘片的外部。
所述喷管主体和喷嘴之间由螺纹连接。
所述喷管主体采用紫铜材质。
本发明的第二个目的是提供加工前述焊枪喷管的方法。
实现本发明第二个目的的技术方案是焊枪喷管的加工方法，包括以下步骤：
步骤一：制备增强型石墨棒；所述增强型石墨棒以石墨为主体，在石墨中添加2～3％的玻璃纤维以及3～5％的硼酸或2～5％的碳化硅；
制备增强型石墨棒的具体工艺为：
原料破碎：将石墨粉、3～5％硼酸或2-5％碳化硅、25-35％的酚醛树脂、2-3％的玻璃纤维混合，在混捏机中混合2～3小时，取出烘干；
粉体制备：将破碎好的原料在研磨机上球磨1～2小时，用200目筛进行筛粉；
预压成型：在250～350MPa压力下将粉体预压成型；
固化焙烧：在电炉中，1100-1200℃下烧结固化；
测试内容为抗压强度和氧化终了温度。
步骤二：在切削机床上加工成喷嘴；
步骤三：与喷管主体部分组装成焊枪喷管。
采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：(1)石墨具有耐高温不易变形，能导电、导热，有利于喷嘴散热，加工性能佳的优点；硼酸和碳化硅具有提高耐热性和耐氧化性的优点；而碳纤维能提高机械强度。本发明采用增强型石墨作为喷嘴，使得喷管具有较好的导电、传热、耐高温性能，抗压强度达43.42～73.98MPa，氧化终了温度达900℃，有利于喷嘴散热，且强度高，耐腐蚀，不容易由于高温作业而变形。
(2)本发明采用增强型石墨作为喷嘴，能有效减少喷管内、外壁整体挂渣现象，避免由于挂渣而导致喷管烧毁变形、气路堵塞、影响送丝等问题，从而延长喷管使用寿命。
(3)本发明的喷管的喷嘴部分和喷管主体可以一体设计为石墨件，也可以由石墨喷嘴和铜件喷管主体组装而成，螺纹结构或弹性结构的设计，方便与焊枪其他零部件进行不同方式的组装。
(4)本发明的工艺采用石墨棒压制喷管部件，原料采购方便，工艺简单，适合工业生产。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的结构示意图，图中为一体式喷管。
图2为本发明的结构示意图，图中为分体式喷管。
图3为图2的剖视图。
附图中的标号为：
喷管主体1、喷嘴2、连接结构3、内螺纹31、翘片32、环形弹片33。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，本实施例的喷管为一体式喷管，包括相连接的喷管主体1和设于喷管主体1头部的喷嘴2；喷管主体1和喷嘴2均为中空结构；喷管主体1的尾部设有连接结构3；喷管主体1和喷嘴2均为增强型石墨；增强型石墨以石墨为主体，在石墨中添加2～3％的玻璃纤维以及3～5％的硼酸或2～5％的碳化硅。连接结构3可以是内螺纹或外螺纹，本实施例中为内螺纹31，用于与焊枪其他部件连接。
加工工艺为：
步骤一：制备增强型石墨棒；增强型石墨棒以石墨为主体，在石墨中添加2～3％的玻璃纤维以及3～5％的硼酸或2～5％的碳化硅；
制备增强型石墨棒的具体工艺为：
原料破碎：将石墨粉、3～5％硼酸或2-5％碳化硅、25-35％的酚醛树脂、2-3％的玻璃纤维混合，在混捏机中混合2～3小时，取出烘干；
粉体制备：将破碎好的原料在研磨机上球磨1～2小时，用200目筛进行筛粉；
预压成型：在250～350MPa压力下将粉体预压成型；
固化焙烧：在电炉中，1100-1200℃下烧结固化；
测试内容为抗压强度和氧化终了温度。
步骤二：在切削机床上加工成喷嘴；
步骤三：与喷管主体部分组装成焊枪喷管。
(实施例2)
见图2和图3，本实施例的喷管为分体式喷管，喷管主体1和喷嘴2之间由螺纹连接，喷管主体1采用紫铜材质。连接结构3为弹性连接结构。连接结构3包括多片翘片32和一片环形弹片33；多片翘片32相互保持间隙地轴向设置在喷管主体1的尾部。环形弹片33套设在多片翘片32的外部。由于石墨材质没有弹性，无法适应与零部件的弹性装配，本结构既能保证提高喷管头部的耐热性能和强度，又能确保喷管尾部与其他零件装配时需要的弹性装配。
加工喷嘴的工艺和实施例1中一致。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.焊枪喷管，包括相连接的喷管主体(1)和设于喷管主体(1)头部的喷嘴(2)；所述喷管主体(1)和喷嘴(2)均为中空结构；所述喷管主体(1)的尾部设有连接结构(3)；其特征在于：所述喷嘴(2)为增强型石墨制成；所述增强型石墨以石墨为主体，在石墨中添加2～3％的玻璃纤维以及3～5％的硼酸或2～5％的碳化硅。
2.根据权利要求1所述的焊枪喷管，其特征在于：所述喷管主体(1)和喷嘴(2)为一体式结构；所述喷管主体(1)为增强型石墨；所述增强型石墨以石墨为主体，在石墨中添加2～3％的玻璃纤维以及3～5％的硼酸或2～5％的碳化硅；所述连接结构(3)为螺纹(31)。
3.根据权利要求1所述的焊枪喷管，其特征在于：所述喷管主体(1)和喷嘴(2)为分体式结构；所述连接结构(3)为弹性连接结构。
4.根据权利要求3所述的焊枪喷管，其特征在于：所述连接结构(3)包括多片翘片(32)；所述多片翘片(32)相互保持间隙地轴向设置在喷管主体(1)的尾部。
5.根据权利要求4所述的焊枪喷管，其特征在于：所述连接结构(3)还包括一个环形弹片(33)；所述环形弹片(33)套设在多片翘片(32)的外部。
6.根据权利要求3或4或5所述的焊枪喷管，其特征在于：所述喷管主体(1)和喷嘴(2)之间由螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的焊枪喷管，其特征在于：所述喷管主体(1)采用紫铜材质。
8.焊枪喷管的加工方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：制备增强型石墨棒；所述增强型石墨棒以石墨为主体，在石墨中添加2～3％的玻璃纤维以及3～5％的硼酸或2～5％的碳化硅；
步骤二：切削加工成喷嘴；
步骤三：与喷管主体部分组装成焊枪喷管。
9.根据权利要求8所述的焊枪喷管的加工方法，其特征在于：所述步骤一中，制备增强型石墨棒的具体工艺为：
原料破碎：将石墨粉、3～5％硼酸或2-5％碳化硅、25-35％的酚醛树脂、2-3％的玻璃纤维混合，在混捏机中混合2～3小时，取出烘干；
粉体制备：将破碎好的原料在研磨机上球磨1～2小时，用200目筛进行筛粉；
预压成型：在250～350MPa压力下将粉体预压成型；
固化焙烧：在电炉中，1100-1200℃下烧结固化。
10.根据权利要求9所述的焊枪喷管的加工方法，其特征在于：所述步骤一中，制备增强型石墨棒的具体工艺还包括固化后进行性能测试，测试内容为抗压强度和氧化终了温度。
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