CN105834562A - 熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒 - Google Patents

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宫平
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李凯
张天宇
何岩
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Abstract

熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒属于熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪结构技术领域，其包括变径帽筒端头和过渡套，变径帽筒端头包括一体成型的圆锥喷嘴口和帽筒连接部；过渡套为直筒结构，其内侧壁的上段设有第一连接段，其内侧壁的下段设有第二连接段，过渡套的外侧壁的中段设有环槽；帽筒连接部同轴嵌套于第一连接段内部，其二者固连。本发明的喷嘴帽筒能与旧有的标准焊枪喷射嘴内芯实现兼容和匹配，提高旧有部件的利用率，由其二者形成的新型焊枪喷嘴端部更易于进入和到达狭窄缝隙中的焊缝位置，并拥有更小的回转半径，易于实现将焊枪与焊缝之间的倾角始终保持最佳焊接姿态，并能显著提高焊接操作的自由度和灵活性。

Description

熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒
技术领域
本发明属于熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪结构技术领域，具体涉及一种熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒。
背景技术
熔化极气体保护电弧焊是利用惰性如氩气或非惰性如氩-氧、氩-二氧化碳气体作为保护气体介质，采用连续送进可熔化的焊丝与燃烧于焊丝和工件间的电弧作为热源的电弧焊。
如图1至图2所示，现有气体喷嘴帽筒外径为25mm的熔化极气体保护电弧焊用焊枪的喷嘴部位通常包括25mm型标准焊枪喷射嘴内芯1和气体喷嘴帽筒2，所述25mm型标准焊枪喷射嘴内芯1包括带有绝缘套的喷嘴座1-2和导电嘴1-1，其中，喷嘴座1-2的上半段设有带外螺纹的帽筒固定座1-2-1。气体喷嘴帽筒2的下端设有内螺纹，其嵌套在25mm型标准焊枪喷射嘴内芯1的帽筒固定座1-2-1上，二者螺纹连接。
外径为25mm的标准型焊枪喷嘴作为一种通用标准件在中国中车集团内部应用广泛，且订单及库存量较大，采购总费用不菲。然而，伴随着轨道车辆生产和焊接工艺的持续改进和焊接标准的不断提高，焊枪喷嘴操作和回旋空间更小、对焊接精度要求更高的狭小焊接工艺需求陆续出现，这一变化使得旧有批量采购的常规25mm型标准焊枪喷嘴无法适应和满足在狭小空间内进行高精度焊接作业的新需求，致使其无法对狭小的深槽焊缝或直径较小的孔内环角焊缝进行焊接，又或即便25mm型标准焊枪喷嘴可以勉强适应狭小空间的回旋余地，却依然无法满足焊枪角度30-45°的理想姿态要求，进而无法达到高标准的焊缝工艺要求。
针对上述问题，现有的焊枪生产厂家给出的解决方案是同时等比例缩小25mm标准焊枪喷射嘴内芯1和气体喷嘴帽筒2，但该设计方案会使得大量已经完成采购的旧有25mm型标准焊枪喷嘴面临利用率不高甚至直接报废的风险，对企业形成潜在的经济损失。另一方面，若另行单独设计更小尺寸的气体喷嘴帽筒2则会面临缺少同类设计参考方案的困难，进而造成小口径喷嘴的设计方案无法同时兼顾并满足对其通用性、结构强度、装配灵活性等指标的要求，也无可避免地需要额外增加研发设计成本。
因此，如何开发和自行设计一款能够与旧有标准型焊枪喷射嘴内芯相兼容并满足各项设计需求的新型小口径熔化极气体保护焊枪喷嘴帽筒，已成为本企业研发人员亟待攻关的课题。
发明内容
为了解决因缺少成形的同类设计参考方案而无法生产能够与旧有标准型焊枪喷射嘴内芯相兼容的新型小口径熔化极气体保护焊枪喷嘴帽筒，进而无法利用常规25mm型标准焊枪喷嘴实现对狭小空间内焊缝进行高标准焊接作业的技术问题，本发明提供一种熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒，其包括变径帽筒端头和过渡套，变径帽筒端头包括一体成型的圆锥喷嘴口和帽筒连接部；所述过渡套为直筒结构，其内侧壁的上段设有第一连接段，其内侧壁的下段设有第二连接段，过渡套的外侧壁的中段设有环槽；帽筒连接部同轴嵌套于第一连接段内部，其二者固连。
上述圆锥喷嘴口与帽筒连接部的连接段是文丘里变径结构。
上述圆锥喷嘴口的底部内径为φ17mm，圆锥喷嘴口的顶部内径为φ11mm，圆锥喷嘴口的椎体高度为40mm至42mm，其圆锥角α的变化范围是17.5°至18.5°；帽筒连接部的高度为13mm至14mm，其内径为φ17mm。
上述第二连接段的内径与喷嘴座上的帽筒固定座的外径相同，其二者同轴固连；所述过渡套的径向整体高度为42mm至44mm；所述环槽的深度为1mm。
上述帽筒连接部与第一连接段的固连方式是螺纹连接；所述第二连接段与喷嘴座的同轴固连方式是螺纹连接或嵌套过盈配合或焊接或强力胶粘结。
上述变径帽筒端头的径向整体高度为44mm至46mm。
本发明的有益效果是：该分体式喷嘴帽筒能很好地与旧有的25mm型标准焊枪喷射嘴内芯实现兼容和匹配，提高旧有部件的利用率，拓展其应用场合，由其二者共同形成的新型焊枪喷嘴端部更易于进入和到达狭窄缝隙中的焊缝位置，并拥有更小的回转半径，易于实现将焊枪与焊缝之间的倾角始终保持最佳焊接姿态，该设计大幅降低了焊枪的使用条件限制，拓展其应用场合，并能显著提高焊接操作自由度和灵活性。圆锥喷嘴口与帽筒连接部的连接段应用了变径结构，除起到增加保护气体射流压力和使焊弧长度更易于调节的作用外，还可起到节约保护气体用量的功效，当变径帽筒端头因损坏而需要更换时，其与第一连接段之间的螺纹连接形式能够提供最大便利。
此外该熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。
附图说明
图1是常规25mm型标准焊枪喷嘴的轴向剖视图；
图2是常规25mm型标准焊枪喷嘴的立体装配示意图；
图3是本发明熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒的立体结构示意图；
图4是本发明中的变径帽筒端头的轴向剖视图；
图5是本发明中的过渡套的轴向剖视图；
图6是本发明熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒与喷射嘴内芯装配时的应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图3至图5所示，本发明的熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒包括变径帽筒端头3和过渡套4，变径帽筒端头3包括一体成型的圆锥喷嘴口3-1和帽筒连接部3-2；所述过渡套4为直筒结构，其内侧壁的上段设有第一连接段4-1，其内侧壁的下段设有第二连接段4-2，过渡套4的外侧壁的中段设有环槽4-3；帽筒连接部3-2同轴嵌套于第一连接段4-1内部，其二者固连。变径帽筒端头3的径向整体高度为44mm至46mm，这使其更易于进入和到达狭窄缝隙中的焊缝位置。
圆锥喷嘴口3-1与帽筒连接部3-2的连接段是文丘里变径结构。该文丘里变径结构除了起到增加保护气体射流压力，辅助调节焊弧长度的作用外，还可起到节约保护气体用量的功效，这是焊枪生产厂家给出同时等比例缩小喷射嘴内芯1和气体喷嘴帽筒2的解决方案所无法做到的。
圆锥喷嘴口3-1的底部内径为φ17，圆锥喷嘴口3-1的顶部内径为φ11，圆锥喷嘴口3-1的椎体高度为40mm至42mm，其圆锥角α的变化范围是17.5°至18.5°；帽筒连接部3-2的高度为13mm至14mm，其内径为φ17。
第二连接段4-2的内径与喷嘴座1-2上的帽筒固定座1-2-1的外径相同，其二者同轴固连；所述过渡套4的径向整体高度为42mm至44mm；所述环槽4-3的深度为1mm。该环槽4-3除起到装饰和检测定位基准作用外，还在批量保存和转运过程中起到对本发明的分体式熔化极气体保护电弧焊枪喷嘴帽筒的中段卡位作用。
帽筒连接部3-2与第一连接段4-1的固连方式是螺纹连接；所述第二连接段4-2与喷嘴座1-2的同轴固连方式是螺纹连接或嵌套过盈配合或焊接或强力胶粘结。
具体应用本发明的熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒时，如图6所示，通过螺纹连接的形式将帽筒连接部3-2与第一连接段4-1固连，从而完成变径帽筒端头3和过渡套4的固连组装。在确保连接可靠的条件下，当变径帽筒端头3因损坏而需要更换时，其与第一连接段4-1之间的螺纹连接形式能够为易损件的更换提供最大便利。
将第二连接段4-2与喷嘴座1-2通过嵌套过盈配合实现固连，从而实现本发明熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒与旧有的25mm型标准焊枪喷射嘴内芯1的兼容和连接，进而实现对旧有的25mm型标准焊枪喷射嘴内芯1的再利用，并使新形成的整体喷嘴能够探入到直径在12—20mm、深度为60mm的深孔内部，或对类似狭小空间下的内环角焊缝执行标准倾角下的高质量焊接作业。

Claims (6)

1.熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒，其特征在于：该喷嘴帽筒包括变径帽筒端头(3)和过渡套(4)，变径帽筒端头(3)包括一体成型的圆锥喷嘴口(3-1)和帽筒连接部(3-2)；所述过渡套(4)为直筒结构，其内侧壁的上段设有第一连接段(4-1)，其内侧壁的下段设有第二连接段(4-2)，过渡套(4)的外侧壁的中段设有环槽(4-3)；帽筒连接部(3-2)同轴嵌套于第一连接段(4-1)内部，其二者固连。
2.如权利要求1所述的熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒，其特征在于：所述圆锥喷嘴口(3-1)与帽筒连接部(3-2)的连接段是文丘里变径结构。
3.如权利要求2所述的熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒，其特征在于：所述圆锥喷嘴口(3-1)的底部内径为φ17mm，圆锥喷嘴口(3-1)的顶部内径为φ11mm，圆锥喷嘴口(3-1)的椎体高度为40mm至42mm，其圆锥角α的变化范围是17.5°至18.5°；帽筒连接部(3-2)的高度为13mm至14mm，其内径为φ17mm。
4.如权利要求1所述的熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒，其特征在于：所述第二连接段(4-2)的内径与喷嘴座(1-2)上的帽筒固定座(1-2-1)的外径相同，其二者同轴固连；所述过渡套(4)的径向整体高度为42mm至44mm；所述环槽(4-3)的深度为1mm。
5.如权利要求1或2或4所述的熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒，其特征在于：所述帽筒连接部(3-2)与第一连接段(4-1)的固连方式是螺纹连接；所述第二连接段(4-2)与喷嘴座(1-2)的同轴固连方式是螺纹连接或嵌套过盈配合或焊接或强力胶粘结。
6.如权利要求1或2或4所述的熔化极气体保护电弧焊工艺用焊枪的分体式喷嘴帽筒，其特征在于：所述变径帽筒端头(3)的径向整体高度为44mm至46mm。
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