CN109014508B - 一种钛杯用氩气保护焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钛杯用氩气保护焊接装置，包括焊机组件、机架，还包括氩气传输组件、旋转定位组件，所述旋转定位组件设置在所述机架上，所述焊机组件与所述旋转定位组件配合，所述氩气传输组件与所述旋转定位组件连接。本发明在焊接过程中，通过氩气传输组件将空气排出，使钛杯焊缝内外两侧与空气充分隔绝，避免了钛在高温熔融状态下易与空气中的氧、氢、氮等接触发生氧化或其他反应的可能，不仅有效的解决了现有工艺中焊缝表面易产生气孔、氧化等焊接缺陷，而且提高了最终成型产品的质量，提高了钛塑性，十分符合现代钛杯生产的需要。

Description

一种钛杯用氩气保护焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种钛杯用氩气保护焊接装置。

背景技术

钛是一种过渡金属，具有良好的耐腐蚀性能，在酸性、中性、碱性、及高电解质溶液等介质中，其耐腐蚀性远优于不锈钢。由于钛材料所具有的良好的耐腐蚀性能及力学性能，因此被越来越多的运用到杯壶行业的生产制备当中。

然而工业纯钛在熔融状态下比较活跃，而在焊接过程中由于会产生大量热量，在高温熔融状态下，钛容易与空气中的氧、氢、氮等接触从而发生氧化或其他反应，不仅会使焊缝表面产生气孔、氧化等焊接缺陷，对产品质量造成极大的危害，而且氧化后的钛塑性降低，空气中的氢又容易使钛变脆，从而对焊接质量造成进一步的影响，存在一定局限性。

发明内容

本发明针对现有工业纯钛在熔融状态下比较活跃，而在焊接过程中由于会产生大量热量，在高温熔融状态下，钛容易与空气中的氧、氢、氮等接触从而发生氧化或其他反应，不仅会使焊缝表面产生气孔、氧化等焊接缺陷，对产品质量造成极大的危害，而且氧化后的钛塑性降低，空气中的氢又容易使钛变脆，从而对焊接质量造成进一步的影响等缺陷，提供了一种新的钛杯用氩气保护焊接装置。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种钛杯用氩气保护焊接装置，包括焊机组件、机架，还包括氩气传输组件、旋转定位组件，所述旋转定位组件设置在所述机架上，所述焊机组件与所述旋转定位组件配合，所述氩气传输组件与所述旋转定位组件连接。

机架作为一个承载支撑平台，为旋转定位组件提供了安装空间，使旋转定位组件能够在机架上平稳地运转，从而有效的保证了焊接装置在整个作业过程中的精确程度。设置有焊机组件是为了与旋转定位组件配合，根据电流的热效应定律将电能瞬间转换为大量热能，从而使待加工钛杯杯体与杯底熔融焊接，待完全冷却后达到结合的目的。设置有氩气传输组件是为了与旋转定位组件连接，氩气传输组件很好的利用了氩气密度比空气大的原理，在焊接过程中，氩气传输组件将空气排出，使钛杯焊缝内外两侧与空气充分隔绝，避免了钛在高温熔融状态下易与空气中的氧、氢、氮等接触发生氧化或其他反应的可能，不仅有效的解决了现有工艺中焊缝表面易产生气孔、氧化等焊接缺陷，而且提高了最终成型产品的质量，提高了钛塑性，十分符合现代钛杯生产的需要。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，所述旋转定位组件包括上传动组件、旋转固定组件、下传动组件，所述上传动组件底部与所述旋转固定组件顶部相配合，所述下传动组件顶部与所述旋转固定组件底部相配合。

设置有上传动组件是为了将待加工钛杯杯体顶压在旋转固定组件上，起到定位支撑的作用，避免钛杯在焊接作业过程中任意移动而导致焊机组件无法有效的对准焊接部位，从而导致焊接作业无法顺利进行。设置有旋转固定组件是为了带动待加工钛杯杯体转动，保证钛杯杯体与杯底能够实现无缝焊接。设置有下传动组件是为了与旋转固定组件底部相配合，当焊接作业结束后，下传动组件能够提供向上的作用力将最终成型产品顶出，从而方便作业人员取放。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，所述旋转固定组件包括旋转组件、固定连接组件，所述旋转组件包括转轴、电机，所述固定连接组件包括内固定座、外固定座，所述电机通过转轴与所述内固定座连接并带动所述内固定座转动，所述外固定座设置在所述机架上围绕遮挡所述内固定座。

电机为转轴提供了动力来源，通过带动转轴转动进而带动内固定座转动。设置有内固定座一方面起到了限位固定作用，有效的防止了钛杯杯底在焊接过程中任意移动，另一方面带动待加工钛杯转动，保证焊接作业的顺利进行。设置有外固定座起到了很好的限位作用，一方面控制了钛杯杯体的转动幅度，进一步提高了焊接位置的准确性，另一方面控制了转轴的转动幅度，提高了转动过程中的稳定性，确保焊接作业的顺利进行。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，所述外固定座与所述内固定座间形成有导气空间，所述外固定座与所述内固定座配合形成有导气通道。

在外固定座与内固定座间形成有导气空间是为了与氩气传输组件配合，氩气传输组件通过往导气空间内输入氩气，利用氩气密度比空气大的原理将空气通过外固定座与内固定座间形成的导气通道排出，使钛杯外部焊缝与空气隔绝，从而避免焊缝表面产生气孔、氧化等焊接缺陷，提高了最终成型钛杯的品质。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，所述外固定座包括上固定座、下固定座、密封件，所述上固定座、下固定座均设置在所述机架上，所述上固定座底部通过所述密封件与所述下固定座顶部连接，所述上固定座、下固定座、内固定座之间配合形成所述导气空间，所述上固定座与内固定座之间配合形成所述导气通道。

设置有上固定座是为了起到限位作用，从而控制钛杯杯体的转动幅度，有效的提高了焊接位置的准确性。设置有下固定座是为了控制转轴的转动幅度，提高了转轴在转动过程中的稳定性，确保焊接作业能够顺利进行。密封件起到了良好的密封作用，避免在氩气输送过程中有外界空气进入而影响焊接效果。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，所述下固定座上设置有与所述导气空间相连通的进气口，所述氩气传输组件通过进气口与所述导气空间相连。

氩气传输组件通过与下固定座上设置的进气口相连接是为了与导气空间相连通，从而便于氩气传输组件能够将氩气持续、稳定的输入至导气空间当中，避免钛在高温熔融状态下与空气中的氧、氢、氮等接触发生氧化或其他反应而导致产品钛塑性降低、变脆的情况发生。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，还包括水冷组件，所述下固定座上设置有进水口、出水口，所述下固定座内设置有通水空间，所述水冷组件出水端通过进水口与所述通水空间相连，所述水冷组件进水端通过出水口与所述通水空间相连。

水冷组件出水端通过进水口与下固定座内设置的通水空间相连，在工作过程中通过向通水空间内注水而实现冷却下固定座的目的，提高了作业安全。在下固定座上设置有进水口、出水口是为了与水冷组件配合，使冷却水能够实现循环利用，有效的降低了作业成本。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，所述下固定座上还设置有与所述导气通道相配合的进光口，所述焊机组件上设置有激光焊接头，所述激光焊接头与进光口相配合。

焊机组件上设置有激光焊接头是为了与下固定座上设置的进光口相配合，通过进光口将高能量密度的激光束作为热源对待加工钛杯杯体与杯底进行熔融焊接，从而实现精确焊接的目的。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，所述下固定座上贯穿设置有止转件，所述止转件与所述下固定座相配合。

在下固定座上贯穿设置有止转件是为了起到限位固定作用，保证了下固定座在焊接作业中不会发生偏转，从而保证进光口能够始终精准的与激光焊接头配合，提高焊接质量。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，所述下固定座包括上氩气保护罩、下氩气保护罩、连接件，所述下氩气保护罩放置于连接件内并与所述旋转组件连接，所述上氩气保护罩与所述连接件相连接并遮挡所述下氩气保护罩。

设置有连接件起到了连接固定的作用，很好的将上氩气保护罩与下氩气保护罩相连接，从而进一步控制转轴的转动幅度，避免转动频率过大而影响焊接精度，提高了转轴在转动过程中的稳定性，确保焊接作业能够顺利进行。

作为优选，上述所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，所述上传动组件包括气缸、限位固定件、导气管，所述气缸底部与所述限位固定件顶部连接，所述导气管贯穿限位固定件并与所述氩气传输组件连接，所述限位固定件上设置有排气槽。

气缸通过与限位固定件顶部连接从而带动限位固定件将待加工钛杯杯体顶压在旋转固定组件上，起到定位支撑的作用，在保证钛杯杯体稳定转动的同时还有效的确保焊接位置无法发生偏移。氩气传输组件通过导气管将氩气输送至待加工钛杯杯体内，利用氩气密度比空气大的原理将空气通过限位固定件上设置的排气槽排出，使钛杯内部焊缝与空气隔绝，从而避免焊缝表面产生气孔、氧化等焊接缺陷，提高了最终成型钛杯的品质。

附图说明

图1为本发明一种钛杯用氩气保护焊接装置的结构示意图；

图2为本发明一种钛杯用氩气保护焊接装置的俯视图；

图3为本发明一种钛杯用氩气保护焊接装置的剖面图；

图4为本发明中旋转定位组件的剖面图；

图5为图3中A部的局部放大图；

图6为图3中B部的局部放大图；

图7为图6中C部的局部放大图；

图8为本发明中旋转定位组件的爆炸图；

图9为本发明中激光焊接头与进光口相配合的结构示意图；

图10为图9中D部的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图1-10和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：

实施例1

一种钛杯用氩气保护焊接装置，包括焊机组件1、机架3，还包括氩气传输组件7、旋转定位组件，所述旋转定位组件设置在所述机架3上，所述焊机组件1与所述旋转定位组件配合，所述氩气传输组件7与所述旋转定位组件连接。

使用时，如图1至图3所示，首先将待加工钛杯杯体与杯底固定设置在旋转定位组件上，接着运行旋转定位组件使待加工钛杯杯体与杯底随之同速率转动，接着启动焊机组件1、氩气传输组件7，焊机组件1对待加工钛杯杯体与杯底焊缝部位进行焊接，焊机组件1通过将电能瞬间转换为大量热能，从而使待加工钛杯杯体与杯底熔融焊接，待完全冷却后达到结合的目的。在焊接过程中，氩气传输组件7利用了氩气密度比空气大的原理将钛杯焊缝内外两侧的空气排出，使钛杯焊缝内外两侧与空气充分隔绝，避免了钛在高温熔融状态下易与空气中的氧、氢、氮等接触发生氧化或其他反应的可能，有效的解决了现有焊接工艺中焊缝表面易产生气孔、氧化等焊接缺陷，保证了焊接质量。

作为优选，所述旋转定位组件包括上传动组件2、旋转固定组件4、下传动组件6，所述上传动组件2底部与所述旋转固定组件4顶部相配合，所述下传动组件6顶部与所述旋转固定组件4底部相配合。

作为优选，所述旋转固定组件4包括旋转组件44、固定连接组件42，所述旋转组件44包括转轴441、电机442，所述固定连接组件42包括内固定座41、外固定座43，所述电机442通过转轴441与所述内固定座41连接并带动所述内固定座41转动，所述外固定座43设置在所述机架3上围绕遮挡所述内固定座41。

作为优选，所述外固定座43与所述内固定座41间形成有导气空间48，所述外固定座43与所述内固定座41配合形成有导气通道49。

作为优选，所述外固定座43包括上固定座45、下固定座47、密封件46，所述上固定座45、下固定座47均设置在所述机架3上，所述上固定座45底部通过所述密封件46与所述下固定座47顶部连接，所述上固定座45、下固定座47、内固定座41之间配合形成所述导气空间48，所述上固定座45与内固定座41之间配合形成所述导气通道49。

作为优选，所述下固定座47上设置有与所述导气空间48相连通的进气口475，所述氩气传输组件7通过进气口475与所述导气空间48相连。

作为优选，还包括水冷组件5，所述下固定座47上设置有进水口476、出水口478，所述下固定座47内设置有通水空间471，所述水冷组件5出水端通过进水口476与所述通水空间471相连，所述水冷组件5进水端通过出水口478与所述通水空间471相连。

作为优选，所述下固定座47上还设置有与所述导气通道49相配合的进光口479，所述焊机组件1上设置有激光焊接头11，所述激光焊接头11与进光口479相配合。

作为优选，所述下固定座47上贯穿设置有止转件477，所述止转件477与所述下固定座47相配合。

作为优选，所述下固定座47包括上氩气保护罩474、下氩气保护罩472、连接件473，所述下氩气保护罩472放置于连接件473内并与所述旋转组件44连接，所述上氩气保护罩474与所述连接件473相连接并遮挡所述下氩气保护罩472。

作为优选，所述上传动组件2包括气缸21、限位固定件22、导气管23，所述气缸21底部与所述限位固定件22顶部连接，所述导气管23贯穿限位固定件22并与所述氩气传输组件7连接，所述限位固定件22上设置有排气槽221。

使用时，如图1至图3所示，首先将待加工钛杯杯体与杯底设置在内固定座41上，接着通过气缸21带动限位固定件22顶压在加工钛杯杯体上使加工钛杯杯体保持固定，接着通过止转件477与下固定座47相配合，从而保证进光口479能够始终精准的与激光焊接头11相配合，接着运行旋转定位组件，电机442通过转轴441带动内固定座41转动，从而使待加工钛杯杯体与杯底随之同速率转动，接着启动焊机组件1、氩气传输组件7、水冷组件5，焊机组件1通过其设置的激光焊接头11与下固定座47上设置的进光口479相配合从而对待加工钛杯杯体与杯底焊缝部位进行焊接，激光焊接头11通过将电能瞬间转换为大量热能，从而使待加工钛杯杯体与杯底熔融焊接，待完全冷却后达到结合的目的。

在焊接过程中，氩气传输组件7利用了氩气密度比空气大的原理将钛杯焊缝内外两侧的空气排出，使钛杯焊缝内外两侧与空气充分隔绝。具体的，氩气传输组件7第一输送端通过进气口475将氩气输送至导气空间48内，将空气通过外固定座43与内固定座41间形成的导气通道49排出，使钛杯外部焊缝与空气隔绝，氩气传输组件7第二输送端通过导气管23将氩气输送至待加工钛杯杯体内，利用氩气密度比空气大的原理将空气通过限位固定件22上设置的排气槽221排出，使钛杯内部焊缝与空气隔绝，从而很好的避免了钛在高温熔融状态下易与空气中的氧、氢、氮等接触发生氧化或其他反应的可能，有效的解决了现有焊接工艺中焊缝表面易产生气孔、氧化等焊接缺陷，保证了焊接质量。

在焊接过程中，为避免下固定座47过度受热而造成不必要的风险，水冷组件5通过进水口476往下固定座47内设置的通水空间471注入冷却水并通过出水口478流出实现水循环，不仅实现了冷却下固定座47的目的，大大的提高了焊接作业安全，而且有效的节约了水资源。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种钛杯用氩气保护焊接装置，包括焊机组件（1）、机架（3），其特征在于：还包括氩气传输组件（7）、旋转定位组件，所述旋转定位组件设置在所述机架（3）上，所述焊机组件（1）与所述旋转定位组件配合，所述氩气传输组件（7）与所述旋转定位组件连接；

所述旋转定位组件包括上传动组件（2）、旋转固定组件（4）、下传动组件（6），所述上传动组件（2）底部与所述旋转固定组件（4）顶部相配合，所述下传动组件（6）顶部与所述旋转固定组件（4）底部相配合；

所述旋转固定组件（4）包括旋转组件（44）、固定连接组件（42），所述旋转组件（44）包括转轴（441）、电机（442），所述固定连接组件（42）包括内固定座（41）、外固定座（43），所述电机（442）通过转轴（441）与所述内固定座（41）连接并带动所述内固定座（41）转动，所述外固定座（43）设置在所述机架（3）上围绕遮挡所述内固定座（41）；

所述外固定座（43）与所述内固定座（41）间形成有导气空间（48），所述外固定座（43）与所述内固定座（41）配合形成有导气通道（49）；

所述外固定座（43）包括上固定座（45）、下固定座（47）、密封件（46），所述上固定座（45）、下固定座（47）均设置在所述机架（3）上，所述上固定座（45）底部通过所述密封件（46）与所述下固定座（47）顶部连接，所述上固定座（45）、下固定座（47）、内固定座（41）之间配合形成所述导气空间（48），所述上固定座（45）与内固定座（41）之间配合形成所述导气通道（49）；

所述下固定座（47）上设置有与所述导气空间（48）相连通的进气口（475），所述氩气传输组件（7）通过进气口（475）与所述导气空间（48）相连；

所述下固定座（47）上还设置有与所述导气通道（49）相配合的进光口（479），所述焊机组件（1）上设置有激光焊接头（11），所述激光焊接头（11）与进光口（479）相配合；

所述上传动组件（2）包括气缸（21）、限位固定件（22）、导气管（23），所述气缸（21）底部与所述限位固定件（22）顶部连接，所述导气管（23）贯穿限位固定件（22）并与所述氩气传输组件（7）连接，所述限位固定件（22）上设置有排气槽（221）。

2.根据权利要求1所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，其特征在于：还包括水冷组件（5），所述下固定座（47）上设置有进水口（476）、出水口（478），所述下固定座（47）内设置有通水空间（471），所述水冷组件（5）出水端通过进水口（476）与所述通水空间（471）相连，所述水冷组件（5）进水端通过出水口（478）与所述通水空间（471）相连。

3.根据权利要求1所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，其特征在于：所述下固定座（47）上贯穿设置有止转件（477），所述止转件（477）与所述下固定座（47）相配合。

4.根据权利要求1所述的一种钛杯用氩气保护焊接装置，其特征在于：所述下固定座（47）包括上氩气保护罩（474）、下氩气保护罩（472）、连接件（473），所述下氩气保护罩（472）放置于连接件（473）内并与所述旋转组件（44）连接，所述上氩气保护罩（474）与所述连接件（473）相连接并遮挡所述下氩气保护罩（472）。