CN105499764B - 一种手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，包括保护罩、丝网和通气总管，所述保护罩的底面开口，保护罩相邻焊枪的一面开有圆弧槽，在保护罩顶部安装有三叉管，三叉管与通气总管连通，在保护罩内部安装有丝网，在保护罩内部丝网的上方安装有喷气装置，喷气装置与三叉管连通。本发明的手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，在清洁干净环境下焊接钛材，焊接过程中背面保护装置向焊缝及其热影响区释放均匀、干净、稳定的氩气，从而使焊缝高温区域与空气隔离，防止焊缝区的高温钛材与空气中的成分反应从而影响焊缝质量，结构简单、操作方便、适用范围广泛、可靠性高、实用性强、成本低廉并能够满足钛材焊接的保护要求。

Description

一种手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置

技术领域

本发明涉及手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，属于焊接领域。

背景技术

钛具有很高的化学活泼性，与空气中的氮氢氧有极高的亲和力，在较低的温度下，钛与氧相互作用生成一层致密的氧化膜，随着温度的提高，氧化膜厚度随之增厚，超过600℃，钛开始吸氧并使氧氧溶解到钛中，温度再高，钛的活泼性会急剧增加，并与氧发生激烈的反应从而生成钛的氧化物。钛在300℃以上开始吸氢，在700℃以上开始吸氮，氮和氧对钛的污染结果是使钛的强度和硬度提高，从而塑性降低。氢在钛中达到一定的含量会使焊缝金属的冲击韧性急剧下降。

熔化焊接过程中，熔池想一个小冶金炉，熔融金属暴露在大气当中，如果不采取相应的保护措施使熔融的金属钛与空气隔绝，则氮氢氧等气体元素就会融入钛中，形成脆性氧化物或氮化物，致使焊缝金属的塑性急剧降低，拉伸强度提高，严重情况下将发生脆断，塑性为零。因此，在钛焊接过程中加入相应的气体保护措施是必要的。

专利“空气环境下中小厚度钛合金熔化焊接气体保护装置”(申请号201310659944.5，公布号为CN 103722279 A)其中包括焊缝正面气体保护装置、焊缝背面气体保护装置和焊缝定位紧固装置，焊缝正面气体保护装置设置在焊缝正面对焊缝正面焊后焊缝高温区域提供惰性气体保护，焊缝背面气体保护装置设置在焊缝背面对焊缝背面提供惰性气体保护，焊缝定位紧固装置将待焊零件装夹紧固在焊缝背面气体保护装置上方。该发明在焊板尺寸比较小的情况下比较适合，且只适合于平板平焊。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，焊接过程中保护装置向焊缝及其热影响区释放均匀、干净、稳定的氩气，从而使焊缝高温区域与空气隔离，防止焊缝区的高温钛材与空气中的成分反应(氧化氮化氢化)，从而影响焊缝质量。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，包括保护罩、丝网和通气总管，所述保护罩的底面开口，保护罩相邻焊枪的一面开有圆弧槽，在保护罩顶部安装有三叉管，三叉管与通气总管连通，在保护罩内部安装有丝网，在保护罩内部丝网的上方安装有喷气装置，喷气装置与三叉管连通。

作为优选，所述喷气装置包含左通气支管、右通气支管和中间通气支管，左通气支管、右通气支管和中间通气支管分别与三叉管连通。

作为优选，所述左通气支管和右通气支管的中部与三叉管连通，左通气支管和右通气支管的两端封闭，左通气支管和右通气支管的两端管身处均开有均匀的第一密孔，所述中间通气支管的中部与三叉管连通，中间通气支管开有均匀的第二密孔，左通气支管和右通气支管的管径相同，中间通气支管的管径为左通气支管管径的一半。因为左右通气支管的管径设置较大所以管中氩气流量大，左右通气支管要向上喷射氩气，为求氩气能够达到保护罩顶端，所以要求氩气流量较大一些；中间通气支管管孔直接开在低端，需求氩气流量较小，所以管径设置较小。

作为优选，所述左通气支管和右通气支管的第一密孔靠近保护罩的顶部的一侧设置，中间通气支管的第二密孔位于靠近丝网一侧。

作为优选，所述保护罩的底端向外侧延伸有翼边，翼边通过高温胶带与焊板连接。

作为优选，所述丝网的上表面安装有丝网固定垫板，丝网下表面安装有丝网固定底板。

有益效果：本发明的手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，在清洁干净环境下焊接钛材，焊接过程中背面保护装置向焊缝及其热影响区释放均匀、干净、稳定的氩气，从而使焊缝高温区域与空气隔离，防止焊缝区的高温钛材与空气中的成分反应(氧化氮化氢化)从而影响焊缝质量，且适用于大直径的环缝焊接，因为保护装置是手推式的，所以对焊接的位置要求也不高，结构简单、操作方便、适用范围广泛、可靠性高、实用性强、成本低廉并能够满足钛材焊接的保护要求。

附图说明

图1为本发明的焊接保护示意图；

图2为本发明的保护壳体示意图；

图3为本发明的主视图；

图4为图3的A-A的剖视图；

图5为本发明的氩气流通截面示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明的一种手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，包括保护罩、丝网和通气总管，所述保护罩的底面开口，保护罩相邻焊枪的一面开有圆弧槽，在保护罩顶部安装有三叉管，三叉管与通气总管连通，在保护罩内部安装有丝网，在保护罩内部丝网的上方安装有喷气装置，喷气装置与三叉管连通。

现以我校制作的顶板长度为200mm、宽度为100mm、侧板高度为100mm的尾部保护装置为例并结合附图对此发明进行详细介绍：

如图2、图3、图4所示，保护罩包括保护壳体前端板1、保护壳体后端板2、保护壳体左端板3、保护壳体右端板4、保护壳体上端板5，通过焊接成底部开口的保护罩。

如图1所示，此尾部保护装置的保护罩与接管一般使用紫铜(板、管)或不锈钢(管、板)制作。以保护壳体前端板1的外延为基准，开有一直径为氩弧焊枪喷嘴直径2倍的半圆孔。保护壳体后端板2、保护壳体左端板3、保护壳体右端板4分别基于保护壳体上端板5进行直角折弯，并分别折出20mm的垂直于保护壳体后端板2、保护壳体左端板3、保护壳体右端板4的翼边。保护壳体前端板1基于保护壳体上端板5折出与地面成50°的折弯，并折出20mm长平行于保护壳体上端板5的翼边，同时保证各保护壳体端板的翼边在同一平面上。保护壳体前端板1、保护壳体后端板2、保护壳体左端板3、保护壳体右端板4之间通过角焊连接。

通气总管6与三叉管7通过螺纹连接，通气总管6的尾部带有塞嘴，方便氩气软管与之相连接。三叉管7位于保护壳体上端板5的正中间，且通过焊接固定，焊接的过程中要保证三叉管7的三个分管平面与保护壳体右端板4的平面垂直，如果不垂直，会造成保护气体在保护壳体内分布不均匀，不能达到良好的保护效果。

如图1所示，焊工在钛板焊接的过程中，手拖保护罩的工人要保证尾部保护装置紧跟氩弧焊焊枪，使保护壳体前端板1上的半圆孔边顶点与焊枪之间的距离控制在10mm-30mm之间，并使尾部保护装置立于焊缝的正上方，且使尾部保护装置的全部翼边8压紧于钛板上。在这里每条翼边8上都贴有高温胶带9，要保证每条翼边8与钛板接触的部分贴满高温胶带9，且高温胶带9要均匀粘贴，高温胶带9的上表面为光滑表面，不能出现起伏。如果高温胶带9粘贴不好产生起伏，尾部保护装置在焊接过程中很有可能漏气(氩气)，不能达到理想的保护效果。高温胶带9的作用是使翼边8与钛板更好的贴合，并能更好的隔绝焊接过程中焊缝产生的热量，防止手托工人在托送尾部保护装置的过程中烫伤。

如图3、图4所示，左通气支管17、右通气支管14和中间通气支管15与焊缝方向相一致，右通气支管14的中间端口与三叉管7的右端口通过焊接连接，左通气支管17的中间端口与三叉管7的左端口通过焊接连接，中间通气支管15的中间端口与三叉管7的中间端口通过焊接连接，三根通气支管的两端端口要保证堵死，左通气支管17与右通气支管14顶端分别均匀开满左右通气支管通孔10，通孔直径且为2mm，通孔与通孔之间的距离为10mm；中间通气支管15底端均匀开满中间通气支管通孔18，通孔直径且为2mm，通孔与通孔之间的距离为10mm。

保护壳体后端板2、保护壳体左端板3、保护壳体右端板4的中间位置都焊有丝网固定底板11，且丝网固定底板11的长度分别与保护壳体端板长度相同。丝网固定底板11的宽度为12mm，厚度为3mm，材料与保护壳体材料相同；丝网固定垫板12的宽度为12mm，厚度为2mm。保护壳体左端板3、保护壳体右端板4上的丝网固定底板11上分别开有三个螺纹通孔，且螺纹通孔对应的丝网固定垫板上分别开有3个孔径一样的通孔；保护壳体后端板2上的丝网固定底板11开有两个螺纹通孔，且螺纹通孔对应的丝网固定垫板12上分别开有2个孔径一样的通孔，所有的螺纹通孔直径位6mm，通孔直径为6mm。丝网16夹于丝网固定底板11与丝网固定垫板12之间，并通过螺钉13连接。丝网16最好选用规格为200目的不锈钢丝网，目的是为了使紊流的氩气变成层流的氩气，起到更好的保护效果。

如图5所示，所述左通气支管17和右通气支管14的中部与三叉管连通，左通气支管17和右通气支管14的两端封闭，左通气支管17和右通气支管14的两端管身处均开有均匀的第一密孔，所述中间通气支管15的中部与三叉管连通，中间通气支管15开有均匀的第二密孔，左通气支管17和右通气支管14的管径相同，中间通气支管15的管径为左通气支管17管径的一半，所述左通气支管17和右通气支管14的第一密孔靠近保护罩的顶部的一侧设置，中间通气支管15的第二密孔位于靠近丝网一侧。由于氩气的密度比空气的密度大，如果接氩气直接向下排放的话，保护壳体内的空气很难全部排出，在焊接过程中容易污染焊缝。此发明装置将左右通气支管的通气孔设计在管子顶部，目的就是为了使氩气将保护壳体顶部的空气全部压出，使壳体内部空间全部充满氩气，氩气体向上吹满保护壳体的顶部，由于密度比空气密度大，所以空气会被氩气体压出保护壳体，此装置在保护焊接过程中要先向下预通气几秒钟，再放置于焊板上，严格上说是通过三叉管的左通气支管17与右通气支管14排到保护罩外。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，其特征在于：包括保护罩、丝网和通气总管，所述保护罩的底面开口，保护罩相邻焊枪的一面开有圆弧槽，在保护罩顶部安装有三叉管，三叉管与通气总管连通，在保护罩内部安装有丝网，在保护罩内部丝网的上方安装有喷气装置，喷气装置与三叉管连通；所述喷气装置包含左通气支管、右通气支管和中间通气支管，左通气支管、右通气支管和中间通气支管分别与三叉管连通；所述左通气支管和右通气支管的中部与三叉管连通，左通气支管和右通气支管的两端封闭，左通气支管和右通气支管的两端管身处均开有均匀的第一密孔，所述中间通气支管的中部与三叉管连通，中间通气支管开有均匀的第二密孔，左通气支管和右通气支管的管径相同，中间通气支管的管径为左通气支管管径的一半。

2.根据权利要求1所述的手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，其特征在于：所述左通气支管和右通气支管的第一密孔靠近保护罩的顶部的一侧设置，中间通气支管的第二密孔位于靠近丝网一侧。

3.根据权利要求1所述的手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，其特征在于：所述保护罩的底端向外侧延伸有翼边，翼边通过高温胶带与焊板连接。

4.根据权利要求1所述的手托式钛材钨极氩弧焊的尾部保护装置，其特征在于：所述丝网的上表面安装有丝网固定垫板，丝网下表面安装有丝网固定底板。