CN107052531A - 基于热红外辐射的co2电弧焊喷头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头，包括喷筒，所述喷筒内设置有CO2气体喷口，在喷筒底部还设置有一个保护罩，所述保护罩的中心线与喷筒的轴线重合，保护罩的一端与喷筒的端面密封、另一端设置有一个网罩，所述保护罩的内部空腔与CO2气体喷口相通，且保护罩的内径沿喷筒指向网罩的方向线性增大；在保护罩的内侧壁上还安装有至少一个红外热辐射加热探头，在喷筒上还设置有控制器、开关模块，所述红外热辐射加热探头、开关模块均与控制器连接。本发明解决了因焊丝上附着锈、水分等物质，风的影响，喷嘴被飞溅堵塞而造成焊缝中产生气孔的问题。

Description

基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头。
背景技术
焊缝中的气孔是指焊接时，焊缝熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存于焊缝之中所形成的空穴。气体是熔池从外界吸收的，或焊接冶金过程中反应生成的。气孔可分为氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔，熔焊中常见的气孔是氢气孔、一氧化碳气孔。气孔减小了焊缝的有效截面积，使焊缝疏松，从而降低了焊接件接头的强度，降低塑性，还会引起泄漏，气孔也是引起应力集中的因素，氢气孔还可能促成冷裂纹，影响焊接件强度。
在焊接时，产生气孔的起因主要有以下几点：1、焊丝上附着锈、水分等；2、受风的影响；3、喷嘴被飞溅堵塞。
现有技术中，为解决以上问题，通常采取以下方式：对于起因1，当焊丝上附着锈时，通常采取将绣丝段去掉的方式，该种方式虽然简便，但是非常不经济环保；当焊丝上有水时，采用吸水布将水分擦干方式，现有的喷嘴口较小，擦拭时无法一次性将位于喷嘴口内的焊丝也擦干，多次复擦较为麻烦。对于起因2，通常采用在焊接件周围设置屏风的方式，若在多风地区，每次焊接前都搭建屏风不仅麻烦，更加重了工人们的工作量。对于起因3，通常采用人工清除飞溅或在喷嘴内涂敷防飞溅剂的方式，在焊接时人工清除飞溅不仅麻烦，更存在极大的安全隐患，容易被烫伤。
发明内容
本发明的目的在于提供基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头，解决因焊丝上附着锈、水分等物质，风的影响，喷嘴被飞溅堵塞而造成焊缝中产生气孔的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头，包括喷筒，所述喷筒内设置有CO2气体喷口，在喷筒底部还设置有一个保护罩，所述保护罩的中心线与喷筒的轴线重合，保护罩的一端与喷筒的端面密封、另一端设置有一个网罩，所述保护罩的内部空腔与CO2气体喷口相通，且保护罩的内径沿喷筒指向网罩的方向线性增大；在保护罩的内侧壁上还安装有至少一个红外热辐射加热探头，在喷筒上还设置有控制器、开关模块，所述红外热辐射加热探头、开关模块均与控制器连接，其中：
开关模块：采集电流信息，并将电流信息作为触发信息传输给控制器；
控制器：接收开关模块传输的触发信息，发送驱动指令到红外热辐射加热探头；
红外热辐射加热探头：接收控制器传输的驱动指令，发射红外热辐射线。进一步的，本发明设计了一种新型的喷嘴结构，可同时解决因焊丝上附着锈、水分等物质，风的影响，喷嘴被飞溅堵塞而造成焊缝中产生气孔的问题。具体发明点如下：1、在现有的喷管底部设置一个保护罩，保护罩的一端与喷筒的端面密封、另一端设置有一个网罩，保护罩的内径沿喷筒指向网罩的方向线性增大。以上结构使得整个保护罩形成一个圆台形屏风结构，可阻挡外界各个方向的斜风吹到喷筒内，保护CO2保护气层。同时，保护罩所形成的下大上小的圆台形空腔可增加CO2保护气层的密度，不仅使CO2气体更加聚拢，CO2可在保护罩空腔内形成漩涡区，延长了CO2在保护罩内的停留时间，进一步增强CO2保护气层的强度；网罩结构的设计既可阻挡大部分的飞溅进入喷嘴CO2气体喷口中，同时也不影响CO2气体通过网罩。2、本发明还安装有至少一个红外热辐射加热探头，并通过开关模块、控制器来控制红外热辐射加热探头发射红外热辐射线。发射的红外热辐射线产生热能可带来以下好处：首先该热能可使焊丝上附着水分烘干，避免焊丝生锈；其次红外热辐射加热探头产生的热量还可对熔池金属进行保温，避免熔池金属冷却较快，导致焊缝内部气体来不及逸出而产生气孔的问题。3、保护罩与红外热辐射加热探头组合在一起，红外热辐射线可对CO2保护气层加热，CO2可在保护罩空腔内形成加热漩涡区，进一步促进了CO2的分解，加强对电弧产生强烈的冷却作用，使电弧热量集中，焊丝的熔化率更高，被焊接母材的熔透深度大，焊接的速度更快，显著地提高焊接效率。
优选的，所述红外热辐射加热探头的中心辐射线与保护罩的中心线相交。
优选的，所述网罩的网孔直径为2～2.5mm。进一步的，该直径的网孔可限制大部分飞溅的熔料进入喷管中。
所述网罩上还开有一个焊丝限位孔，所述焊丝限位孔的中心点位于保护罩的中心线上。进一步的，焊丝从焊丝喷嘴中出来到焊接熔池中还有一段的距离，为避免在焊接过程中焊丝晃动产生焊接误差，在网罩上开的焊丝限位孔不仅可以保证焊丝通过，也可限制焊丝的活动。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头，同时解决了因焊丝上附着锈、水分等物质，风的影响，喷嘴被飞溅堵塞而造成焊缝中产生气孔的问题，并且在保证CO2保护气层的情况下，减少了CO2气体的产生，经济环保；保护罩与红外热辐射加热探头组合在一起，发射的红外热辐射线可对CO2保护气层加热，进一步促进了CO2的分解，加大了焊丝的熔化率，显著地提高了焊接效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明红外热辐射加热探头电路控制结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-喷筒，2-CO2气体喷口，3-保护罩，4-网罩，5-红外热辐射加热探头，6-焊丝限位孔，7-开关模块，8-焊丝喷嘴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1、2所示，本发明基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头，包括喷筒1，所述喷筒1内设置有CO2气体喷口2，在喷筒1底部还设置有一个保护罩3，所述保护罩3的中心线与喷筒1的轴线重合，保护罩3的一端与喷筒1的端面密封、另一端设置有一个网罩4，所述保护罩3的内部空腔与CO2气体喷口2相通，且保护罩3的内径沿喷筒1指向网罩4的方向线性增大；在保护罩3的内侧壁上还安装有至少一个红外热辐射加热探头5，在喷筒1上还设置有控制器、开关模块7，所述红外热辐射加热探头5、开关模块7均与控制器连接，其中：
开关模块7：采集电流信息，并将电流信息作为触发信息传输给控制器；
控制器：接收开关模块7传输的触发信息，发送驱动指令到红外热辐射加热探头5；
红外热辐射加热探头5：接收控制器传输的驱动指令，发射红外热辐射线。
所述红外热辐射加热探头5的中心辐射线与保护罩3的中心线相交。在喷筒1筒体内还有焊丝喷嘴8，焊丝喷嘴8的中心线与喷筒1的轴线重合。光具有散射性，当若干个红外热辐射加热探头5的中心辐射线与保护罩的中心线相交可保证位于焊丝喷嘴8内的焊丝上的水分被充分蒸发干。所述网罩4的网孔直径为2.5mm。所述网罩4上还开有一个焊丝限位孔6，所述焊丝限位孔的中心点位于保护罩3的中心线上。开关模块7采用按键开关，当开关模块7按下时，电路闭合形成回路，产生电流，控制器采用电弧焊机内置控制芯片。以上结构解决了因焊丝上附着锈、水分等物质，风的影响，喷嘴被飞溅堵塞而造成焊缝中产生气孔的问题。
以上所述的具体实施方式，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方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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 (4)

1.基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头，包括喷筒(1)，所述喷筒(1)内设置有CO2气体喷口(2)，其特征在于，在喷筒(1)底部还设置有一个保护罩(3)，所述保护罩(3)的中心线与喷筒(1)的轴线重合，保护罩(3)的一端与喷筒(1)的端面密封、另一端设置有一个网罩(4)，所述保护罩(3)的内部空腔与CO2气体喷口(2)相通，且保护罩(3)的内径沿喷筒(1)指向网罩(4)的方向线性增大；在保护罩(3)的内侧壁上还安装有至少一个红外热辐射加热探头(5)，在喷筒(1)上还设置有控制器、开关模块(7)，所述红外热辐射加热探头(5)、开关模块(7)均与控制器连接，其中：
开关模块(7)：采集电流信息，并将电流信息作为触发信息传输给控制器；
控制器：接收开关模块(7)传输的触发信息，发送驱动指令到红外热辐射加热探头(5)；
红外热辐射加热探头(5)：接收控制器传输的驱动指令，发射红外热辐射线。
2.根据权利要求1所述的基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头，其特征在于，所述红外热辐射加热探头(5)的中心辐射线与保护罩(3)的中心线相交。
3.根据权利要求1所述的基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头，其特征在于，所述网罩(4)的网孔直径为2～2.5mm。
4.根据权利要求1所述的基于热红外辐射的CO2电弧焊喷头，其特征在于，所述网罩(4)上还开有一个焊丝限位孔(6)，所述焊丝限位孔的中心点位于保护罩(3)的中心线上。
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