CN110248762A - 用于焊炬的喷嘴和气体扩散器组装件 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于焊炬的喷嘴组装件。喷嘴组装件(300)包括喷嘴(348)、接触尖端(356)和气体扩散器组装件(400)。气体扩散器组装件(400)包括气体扩散器(500)，其联接到绝缘体(900)。气体扩散器还联接到鹅颈管(346)和接触尖端(356)。喷嘴联接到气体扩散器组装件，以使得接触尖端保持在喷嘴内。喷嘴(348)和气体扩散器组装件(400)还包括互补接合特征件，以将喷嘴联接到气体扩散器组装件。喷嘴还包括飞溅偏转器(328)，该飞溅偏转器配置为偏转或阻挡飞溅以免阻塞气体扩散器组装件的气孔。

Description

用于焊炬的喷嘴和气体扩散器组装件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月28日提交的名称为“WELDING TORCHES,DIFFUSERS,INSULATORS,NOZZLES,AND CONTACT TIPS”的美国临时专利申请序列号62/439,831和于2017年12月27日提交的名称为“NOZZLE AND GAS DIFFUSER ASSEMBLIES FOR WELDINGTORCHES”美国专利申请号15/855,356的权益。美国临时专利申请序列号62/439,831和美国专利申请号15/855,356的全部内容通过援引并入本文中。

背景技术

本公开总体涉及焊接，更具体地，涉及用于焊炬的喷嘴和气体扩散器组装件。

传统焊炬可能会遇到以下一个或多个问题：抗飞溅性不足，对受飞溅影响的焊接部件接近不充分，喷嘴耐用性不足，使用困难(特别是低技能焊工)，和/或易受烧接(burnback)影响。

发明内容

基本上如结合至少一个附图所示和/或描述，如权利要求中更完整地阐述，提供了用于焊炬、扩散器、绝缘体、喷嘴和接触尖端的系统和方法。

从以下描述和附图中将更全面地理解本发明的这些和其他优点、方面和新颖特征，以及其示出的示例的细节。

附图说明

图1是示出根据本公开的方面示例焊接系统的框图。

图2是根据本公开的方面示例焊炬的侧视图。

图3a是根据本公开的方面示例喷嘴组装件的分解侧视图。

图3b是沿着线3b-3b图3a中示出的示例喷嘴组装件的分解侧剖视图。

图4是根据本公开的方面示例气体扩散器组装件的分解透视图。

图5a是根据本公开的方面示例气体扩散器的透视图。

图5b是根据本公开的方面另一示例气体扩散器的透视图。

图5c是图5a中所示的示例气体扩散器的侧视图。

图5d是沿着线5c-5c图5c中所示的示例气体扩散器的侧剖视图。

图6a是根据本公开的方面示例扩散器插入件的透视图。

图6b是图6a中所示的示例扩散器插入件的侧视图。

图6c是图6a中所示的示例扩散器插入件的前视图。

图6d是沿着线6d-6d图6c中所示的示例扩散器插入件的侧剖视图。

图7a是根据本公开的方面示例外套管的透视图。

图7b是图7a中所示的示例外套管的侧视图。

图7c是沿着线7c-7c图7b中所示的示例外套管的侧剖视图。

图8是根据本公开的方面示例保持环的透视图。

图9a是根据本公开的方面示例绝缘体的透视图。

图9b是图9a中所示的示例绝缘体的侧视图。

图10a是图4中所示的组装的示例气体扩散器组装件的侧视图。

图10b是沿着线10b-10b图10a中所示的示例气体扩散器组装件的侧剖视图。

图10c是图3a的示例喷嘴组装件的局部分解侧视图，其具有图10a中示出的组装的气体扩散器组装件。

图11是根据本公开的方面另一示例气体扩散器组装件的侧视图。

图12a是示例喷嘴的透视图。

图12b是图12a中所示的示例喷嘴的侧视图。

图12c是沿着线12c-12c图12b中所示的示例喷嘴的侧剖视图。

图13a是根据本公开的方面另一示例喷嘴的侧视图。

图13b是图13a中所示的示例喷嘴的部分透明侧视图。

图14a和14b是根据本公开的方面示例接触尖端的透视图。

图14c是图14a中所示的示例接触尖端的侧视图。

图14d是沿着线14d-14d图14c中所示的示例接触尖端的侧剖视图。

图15a是根据本公开的方面完全组装的喷嘴组装件的侧视图。

图15b是沿着线15b-15b图15a的完全组装的喷嘴组装件的侧剖视图。

图15c是图15b的完全组装的喷嘴组装件的部分的放大侧剖视图。

图16是根据本公开的方面示例喷嘴组装件的剖视图，示出了喷嘴组装件内的焊接飞溅。

图17a是根据本公开的方面另一示例喷嘴组装件的分解侧视图。

图17b是沿着线17b-17b图17a中示出的示例喷嘴组装件的分解侧剖视图。

图18a是根据本公开的方面另一示例气体扩散器的透视图。

图18b是图18a中所示的示例气体扩散器的侧视图。

图18c是沿着线18c-18c图18b中所示的示例气体扩散器的侧剖视图。

图19a是根据本公开的方面另一示例绝缘体的透视图。

图19b是图19a中所示的示例绝缘体的侧视图。

图19c是沿着线19c-19c图19b中所示的示例绝缘体的侧剖视图。

图19d和19e是根据本公开的方面其他示例绝缘体的透视图。

图20a是根据本公开的方面另一示例接触尖端的透视图。

图20b是图20a中所示的接触尖端的侧视图。

图20c是沿着线20c-20c图20b中所示的接触尖端的侧剖视图。

图21a是根据本公开的方面组装的示例喷嘴组装件的侧视图。

图21b是沿着线21b-21b图21a中所示的组装的示例喷嘴组装件的侧剖视图。

图22a-22c是根据本公开的方面的示例喷嘴组装件的侧剖视图，示出了在示例喷嘴组装件的示例接触尖端和喷嘴之间的变化距离与喷嘴组装件的示例气体扩散器组装件的变化的轴向肩部长度成比例。

图23是示出根据本公开的方面调整接触尖端相对于喷嘴的位置的示例方法的框图。

附图不一定按比例绘制。相似或相同的附图标记可以用于表示相似或相同的部件。

具体实施方式

以下可以参考附图描述本公开的优选示例。在以下描述中，没有详细描述公知的功能或构造，因为它们可能以不必要的细节模糊本公开。对于本公开，以下术语和定义应该适用。

如本文所使用，“和/或”是指在由“和/或”连接的列表中的项目中的任何一个或多个。作为一个例子，“x和/或y”表示三元素集{(x)，(y)，(x，y)}中的任何元素。换句话说，“x和/或y”表示“x和y中的一个或两个”。作为另一个例子，“x，y和/或z”表示七元素集{(x)，(y)，(z)，(x，y)，(x，z)，(y，z)，(x，y，z)}中的任何元素。换句话说，“x，y和/或z”表示“x，y和z中的一个或多个”。

如本文所使用的，术语“示例性”意味着用作非限制性示例、实例或例证。如本文所使用的，术语“诸如”和“例如”引出一个或多个非限制性示例、实例或例证的列表。

如本文所使用的，术语“处理器”表示处理设备、装置、程序、电路、部件、系统和子系统，无论它是以硬件、有形实施的软件还是两者实现，并且无论它是否是可编程的。本文使用的术语“处理器”包括但不限于一个或多个计算设备、硬连线电路、信号修改设备和系统、用于控制系统的设备和机器、中央处理单元、可编程设备和系统、现场-可编程门阵列、专用集成电路、片上系统、包括分立元件和/或电路的系统、状态机、虚拟机、数据处理器、处理设施以及任何前述的组合。例如，处理器可以是任何类型的通用微处理器或微控制器、数字信号处理(DSP)处理器、专用集成电路(ASIC)。处理器可以联接到存储器设备或与存储器设备集成。

术语“联接”，“联接到”和“与...联接”，如本文使用的，各自都表示结构连接和/或电连接，无论是附接、贴附、连接、接合、紧固、链接、和/或以其他方式固定。术语“附接”意味着贴附、联接、连接、接合、紧固、链接和/或以其他方式固定。术语“连接”意味着附接、贴附、联接、接合、紧固、链接和/或以其他方式固定。

术语“约”和/或“大致”，当用于修饰或描述值(或值域)、位置、取向、和/或动作时，意味着合理地接近该值、值域、位置、取向和/或动作。因此，本文中描述的实施例不仅限于所列举的值、值域、位置、取向和/或动作，而是应该包括合理可行的偏差。

如本文所用，术语“前”是指更接近焊接点，而“后”表示更远离焊接点。

本公开的一些示例可以涉及一种用于焊炬的气体扩散器组装件。气体扩散器组装件可以包括气体扩散器和绝缘体，该气体扩散器具有外表面，该外表面配置为与绝缘体摩擦接合，以抵抗绝缘体相对于外表面的移动，所述绝缘体固定到气体扩散器的外表面。

在一些示例中，外表面可以包括带凹槽的、滚花的、纹理的或角形的表面。在一些示例中，绝缘体可以是热固性塑料绝缘体。在一些示例中，绝缘体可以是基于硅树脂的热固性塑料绝缘体。在一些示例中，外套管可以装配在绝缘体上，并且绝缘体可以将外套管联接到气体扩散器。在一些示例中，外套管可以包括金属材料。在一些示例中，气体扩散器的外表面可以包括带凹槽的表面，外套管可以包括内部带凹槽的表面，并且绝缘体可以模制到外套管和气体扩散器的凹槽中。在一些示例中，绝缘体可以包覆成型或注塑成型在气体扩散器的外表面上。在一些示例中，外套管可以包括一个或多个接合特征件，所述接合特征件配置为与喷嘴的一个或多个互补接合特征件配合。在一些示例中，绝缘体可以包括一个或多个接合特征件，所述接合特征件配置为与喷嘴的一个或多个互补接合特征件配合。

本公开的一些示例可以涉及一种弧焊炬，其包括主体，联接到主体的鹅颈管，联接到鹅颈管的气体扩散器组装件，由气体扩散器组装件保持的接触尖端，以及联接到气体扩散器组装件的喷嘴。气体扩散器组装件可以包括气体扩散器，其具有外表面，该外表面配置为与绝缘体摩擦接合，以抵抗绝缘体相对于外表面的移动。气体扩散器还可以包括绝缘体，其固定到气体扩散器的外表面。绝缘体可以配置为使喷嘴与通过气体扩散器传导的电流绝缘。

在一些示例中，气体扩散器的外表面可以包括带凹槽的、滚花的、纹理的或角形的表面。在一些示例中，绝缘体可以是热固性塑料绝缘体。在一些示例中，绝缘体可以是基于硅树脂的热固性塑料绝缘体。在一些示例中，外套管可以装配在绝缘体上，其中绝缘体将外套管联接到气体扩散器。在一些示例中，外套管可以包括锥形肩部，其配置为与喷嘴的互补锥形部配合，其中肩部的宽度确定喷嘴相对于接触尖端的位置。

本公开的一些示例可以涉及修改接触尖端相对于喷嘴的位置的方法。该方法可以包括提供具有纵轴的焊炬的步骤。焊炬可以包括具有前端和后端的喷嘴、与喷嘴联接的第一气体扩散器组装件，以及与第一气体扩散器组装件联接的接触尖端。第一气体扩散器组装件可以包括第一肩部，所述第一肩部邻接喷嘴的后端，从而防止喷嘴轴向移动超过肩部。第一肩部可以具有第一轴向长度。接触尖端的前端可以与喷嘴的前端间隔开第一距离。该方法还可以包括用第二气体扩散器组装件替换第一气体扩散器组装件的步骤。第二气体扩散器组装件可以包括第二肩部，所述第二肩部具有不同于第一轴向长度的第二轴向长度。接触尖端的前端可以与喷嘴的前端间隔开不同于第一距离的第二距离。

在一些示例中，第一距离和第二距离之间的差可以等于第一轴向长度和第二轴向长度之间的差。在一些示例中，当接触尖端联接到第一气体扩散器时，接触尖端可以完全保持在喷嘴内，并且当接触尖端联接到第二气体扩散器时，接触尖端可以不完全保持在喷嘴内。在一些示例中，当接触尖端联接到第二气体扩散器时，接触尖端可以完全保持在喷嘴内，并且当接触尖端联接到第一气体扩散器时，接触尖端可以不完全保持在喷嘴内。

本公开的示例提供了一种重负载型喷嘴，其提供与传统重负载型喷嘴相比相同或更好的性能，同时小于传统重负载型喷嘴。本公开的示例喷嘴还使到达和/或粘附到喷嘴中的气孔(被认为是保持畅通无飞溅的最关键区域)的飞溅量大幅减少，同时还使到达和/或粘附在喷嘴靠近气孔的内部区域的飞溅量减少。

气体扩散器上的气孔的位置允许更容易的清洁。气孔位于扩散器的六边形毂的边缘上，而不是位于扩散器的平面上。这使得铰刀刀片更容易靠近气孔足以消除飞溅。因此，本公开的示例改善了用户清洁的容易性。

本公开的示例喷嘴已通过使喷嘴成为单个部件而不是多个部件的组装件来改进耐用性。由于消除了传统焊炬的G7绝缘体，单件式喷嘴提高了喷嘴的耐用性。在传统焊炬中，G7绝缘体随着时间暴露于焊弧的热量而分解并导致喷嘴磨损。本公开的示例省略了来自喷嘴的G7绝缘体，而是在气体扩散器组装件中包括绝缘体，从而减少了喷嘴部件的数量。

图1示出了金属极惰性气体保护(MIG)焊接系统10的示例，其可以使用任何下面讨论的示例扩散器、示例绝缘体、示例喷嘴、示例接触尖端、示例焊炬组装件和/或示例方法。虽然焊接系统10是MIG焊接系统，但是可以使用其他类型的焊接系统。图1将焊接系统10示出为包括联接到送丝器14的电源12。在所示的示例中，电源12与送丝器14分开，从而送丝器14可以位于距靠近焊接位置的电源12一定距离处。然而，应该理解，在一些实施方式中，送丝器14可以与电源12成一体。电源12可以通过送丝器14向焊炬16供应焊接电力，或者电源12可以将焊接电力直接供应给焊炬16。送丝器14将焊丝电极18(例如，实心焊丝、包芯焊丝、包覆焊丝)供应到焊炬16。可以与电源12成一体或分开的气体供应20将气体(例如，CO₂、氩气)供应到焊炬16。操作员可以接合焊炬16的触发器22以在电极18和工件26之间引发弧24。在一些示例中，焊接系统10可以由自动化接口触发，该自动化接口包括但不限于可编程逻辑控制器(PLC)或机器人控制器。焊接系统10设计成向焊炬16提供焊丝(例如，电极18)、焊接电力和保护气体。如本领域技术人员将理解的，焊炬16可以具有许多不同类型并且可以便于使用电极18和气体的各种组合。

焊接系统10可以经由提供在电源12上的操作员接口28从操作员接收数据设置。操作员接口28可以并入到电源12的面板中，并且可以允许选择设置例如焊接工艺(例如，手弧焊(stick)、TIG、MIG)、要使用的电极18的类型、电压和电流设置、过渡模式(例如，短路、脉冲、喷射、脉冲)及诸如此类。具体地，焊接系统10允许MIG焊接(例如，脉冲MIG焊接)，其中具有各种材料(例如钢或铝)的电极18(例如，焊丝)被引导通过焊炬16。焊接设置被传送到电源12内的控制电路30。

控制电路30操作以控制焊接功率输出的产生，该焊接功率输出由功率转换电路32施加到电极18以便于执行所需的焊接操作。例如，在一些示例中，控制电路30可以适配成调节脉冲MIG焊接方案，该脉冲MIG焊接方案可以具有熔融金属从焊丝到正在焊接的熔融焊池的短路过渡和/或喷射过渡的方面。通过调整电流和电压脉冲的操作参数以便在电极18和工件26之间产生电弧24，可以在操作期间控制这种过渡模式。

控制电路30联接到功率转换电路32，其供应焊接电力(例如，脉冲波形)，该焊接电力被施加到在焊炬16的电极18。功率转换电路32被联接到由箭头34所指示的电源。施加到功率转换电路32的功率可以源自电力网，但也可以使用其他电源，例如由机动发电机、电池、燃料电池或其他替代源产生的电力。功率转换电路32的部件可以包括斩波器、升压转换器、降压转换器、逆变器及诸如此类。

控制电路30控制供应给焊炬16的焊接功率的电流和/或电压。控制电路30可以至少部分地基于在送丝器14或焊炬16内的一个或多个传感器36来监控电弧24的电流和/或电压。在一些示例中，控制电路30的处理器35至少部分地基于来自传感器36的反馈来确定和/或控制电弧长度或电极延伸。电弧长度在本文中定义为电极18和工件26之间的电弧长度。处理器35利用在存储器37中存储的数据(例如，算法、指令、操作点)而确定和/或控制电弧长度或电极延伸。在存储器37中存储的数据可以经由操作员接口28、网络连接而接收或在组装控制电路30之前预加载。可以以一种或多种模式控制电源12的操作，例如恒定电压(CV)调节模式，其中控制电路30在焊接操作期间改变焊接电流的同时控制焊接电压基本恒定。也就是说，焊接电流可以至少部分地基于焊接电压。附加地，或者替代地，可以在电流控制模式中控制电源12，其中独立于焊接电压对焊接电流进行控制。在一些示例中，控制电源12以恒定电流(CC)模式操作，其中控制电路30在焊接操作期间改变焊接电压的同时控制焊接电流基本恒定。

图2是图1的MIG焊接系统的焊炬16的示例的侧视图，该MIG焊接系统可以使用任何下面讨论的示例气体扩散器、示例绝缘体、示例喷嘴、示例气体扩散器组装件、示例喷嘴组装件和/或示例接触尖端。如关于图1所讨论的，焊炬16包括触发器22，以便启动焊接并将电极18供应到焊接。具体地，触发器22设置在手柄38上。焊接操作员在进行焊接时握住手柄38。在第一端40处，手柄38联接到电缆42，其中焊接消耗品(例如，电极、保护气体及诸如此类)被供应到焊接。焊接消耗品通常行进通过手柄38并在第二端44处离开，第二端44设置在手柄38上在与第一端40相对的端部处。

焊炬16包括鹅颈管46，其从手柄38的第二端44延伸出。因此，鹅颈管46联接在手柄38和焊接喷嘴48之间。应该注意，当触发器22被按压或致动时，焊丝(例如，电极18)行进通过电缆42、手柄38、鹅颈管46和焊接喷嘴48，从而焊丝从焊接喷嘴48的端部50(即，焊炬尖端)延伸出。此外，如在图2所示，手柄38通过紧固件52和54而固定到鹅颈管46，并经由紧固件52和54而固定到电缆42。示出了焊接喷嘴48，其中焊接喷嘴48的部分被移除以示出电极18，电极18从设置在焊接喷嘴48内的接触尖端56延伸出。虽然图2中示出的示例焊炬16被设计成由人类操作员进行焊接，但是设计成由机器人焊接系统使用的一个或多个焊炬可以替代地或附加地与图1的焊接系统一起使用。例如，焊炬16可以被修改以省略触发器22，可以被适配用于水冷却等。图2中示出的示例焊炬16也可以与任何下面讨论的示例气体扩散器、示例绝缘体、示例喷嘴、示例气体扩散器组装件、示例喷嘴组装件和/或示例接触尖端一起使用。

图3a是示例喷嘴组装件300的分解侧视图，例如可以与焊炬16和/或焊接系统10一起使用。喷嘴组装件300可以联接到焊炬16的鹅颈管346。喷嘴组装件300包括喷嘴348、接触尖端356和气体扩散器组装件400。当组装时，喷嘴组装件300的部件共享纵轴302，纵轴302延伸通过喷嘴组装件300的大致中间。图3b是图3a的示例分解喷嘴组装件300的剖视图。

图4是示例气体扩散器组装件400的分解透视图。气体扩散器组装件400包括气体扩散器500、绝缘体900、保持环800、和外套管700。在组装时，气体扩散器组装件400为喷嘴组装件300提供绝缘，这允许使用单件式喷嘴348而不需要与喷嘴348直接联接的单独的绝缘体。气体扩散器500还包括接合特征件，其使单个喷嘴能够用于不同类型和/或尺寸的接触尖端和/或各种所需的接触尖端伸出(例如从喷嘴凸出，凹入喷嘴内或与喷嘴齐平)。

图5a-5d示出了示例气体扩散器500的各种视图。气体扩散器500用作在鹅颈管346和接触尖端356之间的接口。气体扩散器500配置为将电能从鹅颈管346传递到接触尖端356，并将热能从接触尖端356传递回鹅颈管346中。虽然其他部件可以与气体扩散器500协作，但是气体扩散器500为接触尖端356和鹅颈管346之间的热和电流提供主要传输路径。为了增加传输的电能和热能的量，可以使用导电材料和/或导热材料构造气体扩散器500。潜在材料的示例包括黄铜、青铜(例如C314青铜)、钢、铝和/或铜。在一些示例中，气体扩散器500可以使用提供类似或更好的热学性质和/或电学性质的其他材料和/或合金来构造。

在一些示例中，气体扩散器500包括位于气体扩散器500的后端504处的基部502、位于气体扩散器500的前端508处的鼻部506，以及将鼻部506联接至基部502的毂510。孔(和/或通道)511延伸通过气体扩散器500的大致中间(和/或中心)。孔511从前端508延伸到后端504。孔511容纳焊接消耗品(例如，丝电极18和/或保护气体)从鹅颈管346通过气体扩散器500和/或气体扩散器组装件400的移动。示例孔511包括沿着孔511的长度的多个区段，每个区段都具有相应的直径。

在一些示例中，气体扩散器500配置为通过气体扩散器500的基部502而联接到鹅颈管346。气体扩散器500的基部502大致为圆柱形，但是在其他示例中它可以成形为不同的形状。气体扩散器500的基部502可以包括在气体扩散器500的内表面514上的螺纹512。螺纹512可以配置为与鹅颈管346的外表面上的匹配螺纹接合，以将气体扩散器500联接到鹅颈管346。基部502还可以包括在基部502的内表面514上的锥形部516。锥形部516使孔511的直径变窄，从而孔511具有朝向气体扩散器500的后端504靠近螺纹512更大的直径，而朝向气体扩散器500的中间靠近毂510具有较小的直径。锥形516可以配置为与鹅颈管346上的匹配锥形接合，以便使鹅颈管346摩擦配合在基部502内并将鹅颈管346锁定到位。在一些示例中，基部502可以包括不同的和/或附加的接合特征件，以将气体扩散器500固定到鹅颈管346。

在一些示例中，气体扩散器500的基部502可以包括特征件，该特征件配置为与材料摩擦接合，以便抵抗材料相对于外表面的移动。在一些示例中，这些特征件可以包括在气体扩散器500的外表面520上的凹槽518。在图5a-5d的示例中，凹槽518螺旋状地形成。凹槽518使用两种图案，顺时针图案和逆时针图案。在螺旋的每个末端形成径向凹槽。凹槽518提供空间，在注塑成型工艺或包覆成型工艺期间可以将绝缘体900模制到该空间中。将绝缘体900模制到凹槽518中可以改善绝缘体900和气体扩散器500之间的机械结合，并且当扭矩和/或张力/压缩施加到气体扩散器组装件400时，将整个气体扩散器组装件400保持在一起。在一些示例中，可以包括滚花来代替凹槽518，或者除了包括凹槽518之外还可以包括滚花，以便提供纹理表面，绝缘体900材料可以模制到该纹理表面中。在一些示例中，可以包括角形表面来代替滚花或凹槽518，或者除了包括滚花或凹槽518之外还可以包括角形表面，以便绝缘体900可以围绕角部进行模制，这与将绝缘体900模制到光滑的圆形表面上相比仍然可以提供更多的摩擦接合。在一些示例中，除了可以使用模制之外，还可以使用气相沉积、增材制造和/或其他方法将绝缘体900固定到气体扩散器500。

在一些示例中，气体扩散器500可以包括具有多边形轮廓的毂510。虽然可以使用不同类型的多边形(例如，三角形、正方形、八边形、五边形等)，但是在图5a-5d所示的示例中，毂510成形有六边形轮廓，具有六个平坦侧面522(或平面)和六个边缘524，每两个平面522之间有一个边缘524和/或每两个边缘524之间有一个平面522。气孔526(和/或端口)延伸通过毂510的每个边缘524。更具体地说，气孔526定位成以便每个气孔526的中心大致沿毂的边缘524定位。因此，如果要使边缘524凸出穿过气孔526，则边缘524将大致地将气孔526一分为二，将其分成两半。在一些示例中，气孔526的每一半可以至少部分地延伸穿过相邻平面522的部分。与气孔526在平面522上的情况相比，将气孔526定位在毂510的边缘524上允许更容易和/或更有效地清洁气孔526。当使用铰刀清除附着在喷嘴348内部的飞溅时，凸出的边缘524(或2D六边形上的点)可以比平面522更容易成为目标。在一些示例中，然而，气孔526可以定位成以便气孔526完全地延伸穿过平面522，而不是穿过边缘524，和/或穿过鼻部506的部分(如在例如图5b中所示)。然而，将气孔526完全定位于平面522上或在鼻部506的圆形表面上可能不太有利于适当的清洁，因为铰刀刀片可能不能足够接近以彻底清洁气孔526。

虽然图5a的六边形毂510示例考虑了六个气孔526，但是可以使用任何数量的(例如，1、2、3、5、8、10、12等个)气孔526。气孔526可以定位和/或定向成以便流体径向地流过气孔526(例如，大致垂直于纵轴302)。当气体扩散器500定位于喷嘴348内时，气孔526可以提供流动路径以便流体(例如，保护气体)从气体扩散器500内的孔511流到喷嘴348的内腔空间。本公开的喷嘴348在喷嘴348内具有足够的空间，以使得从气体扩散器500出来的保护气体能够在气体离开喷嘴348之前均衡并变成层流。气孔526的大横截面积可以有助于减少组装的焊炬16中的背压量，这可以减少气体通过焊炬/电缆组装件中的裂缝/间隙/孔泄漏的机会。

在一些示例中，气体扩散器500可以包括鼻部506，该鼻部位于毂510和基部502的前方和/或远侧。在图5a-5d的示例中，鼻部506大致为管状，具有圆柱形轮廓，具有孔511延伸穿过其大致中间。示例鼻部506配置为附接到接触尖端356。在一些示例中，鼻部506可以包括锥形部528，该锥形部沿着气体扩散器500的内表面514，靠近气体扩散器500的前端。锥形部528被配置为与接触尖端356的匹配锥形部528接合，以便将接触尖端356保持在鼻部506内。更具体地，当在从气体扩散器500的前端508朝向毂510的行进方向上向内行进时，鼻部506的锥形部528可以减小孔511的直径，以使得孔511在气体扩散器500的前端508处具有较大的直径，而朝向气体扩散器500的中部更靠近毂510具有较小的直径。气体扩散器500的外表面520具有锥形部530，锥形部530在气体扩散器500的内表面514上接近于锥形部528在相反方向上倾斜。气体扩散器500的鼻部506的锥形部528，通过其与接触尖端326上的对配锥形部366的相互作用，可以在接触尖端356安装(例如，螺纹连接)到气体扩散器500中时有助于接触尖端356的对准(例如，同心度)。

在一些示例中，鼻部506的内表面514还可以包括螺纹532，其被配置为与在所述接触尖端326上的匹配螺纹接合，以便将所述接触尖端356联接到气体扩散器500。螺纹532可以是快速旋转螺纹，其配置为允许接触尖端356以少于一整圈的方式而被固紧。螺纹532和锥形部528协作以将接触尖端356保持在气体扩散器500的鼻部506内。

在一些示例中，扩散器插入件600，例如图6a-6d中所示的扩散器插入件600，可以与气体扩散器500一起使用。插入件600可以用于气体扩散器500与焊炬衬垫1702一起使用的示例中(例如，如图17a和17b所示)。在这样的示例中，插入件600可以位于气体扩散器500的基部502内。气体扩散器500可以在内部配置为与插入件600相互作用，以使得焊炬衬垫1702可以不与接触尖端356的近端轴向端部368邻接，驻留在其内部，与其也没有任何物理接触。在某些示例中，接触尖端356和插入件600可以各自具有彼此基本上类似的外径，以便不阻碍焊接气体的轴向流动。在一些示例中，插入件600可以与气体扩散器500成一体。

如图所示，在某些示例中，插入件600可以包括外肩部602，外肩部602配置为与气体扩散器500的基部502的内表面514上的锥形部516邻接，以便在气体扩散器500联接到鹅颈管346时将插入件600相对于气体扩散器500保持在适当位置。另外，在某些示例中，插入件600的臂604可以通过具有与图14a-14c中所示的接触尖端356的无螺纹近端部分368的外径大致匹配(例如，基本上类似)的外径来促进焊接气体流过焊炬16。此外，如图所示，在某些示例中，插入件600可以包括一个或多个导管606，其有助于焊接气体从鹅颈管346的内部流入到气体扩散器500的内孔中。插入件600可以进一步包括衬垫止动件608，其配置为邻接衬垫1702。

图7a-7c示出了气体扩散器组装件400的外套管700的各种视图。当被施加冲撞和冲击时，外套管对于扩散器组装件的耐用性和结构完整性可能是重要的。因此，外套管700可以由坚固耐用的材料形成，例如金属材料，如黄铜、铜、钢、铝等。在图7a-7c所示的示例中，外套管700通常是管状的，外壁702围绕中空内部704。外套管700的外壁702包括后肩部706、主体708、环状凹槽710和前边沿712。外套管700的外径706D在接近后肩部706处最大。外径710D在环状凹槽710的区域中最小。前边沿712和主体708的外径712D、708D大致相等。两个外径712D、708D都小于后肩部706的外径706D并且大于环状凹槽710的外径710D。

所述后肩部706通过锥形部714连接到主体708。锥形部714被配置为与喷嘴348的匹配锥形部322接合。锥形部714和肩部706被配置为帮助使喷嘴348居中到接触尖端356，并为喷嘴组装件300提供密封，以防止保护气体从喷嘴348的后部逸出。当气体扩散器组装件400插入喷嘴348中时，气体扩散器的肩部706抵靠喷嘴348的后部，从而防止喷嘴348朝向鹅颈管346轴向移动。

在一些示例中，环状凹槽710可以成形为外套管700的外壁702中的凹部。在一些示例中，环状凹槽710被设定尺寸和配置成固持保持环800。当气体扩散器组装件400插入到喷嘴348中时，保持环800上的凸出部804(位于环状凹槽710中)配置为卡扣配合到喷嘴348的凹槽中。当保持环“卡扣”到喷嘴348的凹槽中时，环状凹槽710定位成提供朝向锥形部少量的力。保持环800和后肩部706协作以通过外套管700将喷嘴348保持在气体扩散器组装件400上。在一些示例中，保持环800可以由保持夹或一些其他接合机构替换。

通过重新配置肩部706的轴向长度706L(同时使主体702在环状凹槽710和肩部706之间的轴向长度保持相同)，在不改变喷嘴348的情况下，可以改变接触尖端356相对于喷嘴348的位置(即凹入、凸出、齐平)。例如，通过增加肩部706的轴向长度706L，外套管700可以在气体扩散器500上方延伸得更远，以使得前边沿712、环状凹槽710和锥形部714都变得更靠近气体扩散器500的前端508。因此，喷嘴348将更加向前连接到外套管700，而接触尖端356将在像之前一样的相同位置连接到气体扩散器500。因此，喷嘴348的位置将相对于接触尖端356向前移动，使得接触尖端356更可能凹入喷嘴348内。通过减小肩部706的轴向长度706L，外套管700可以在气体扩散器500上方延伸更短的距离，以使得前边沿712、环状凹槽710和锥形部714都变得更远离气体扩散器500的前端508。因此，喷嘴348将更加向后连接到外套管700，而接触尖端356将在像之前一样的相同位置连接到气体扩散器500。因此，喷嘴348的位置将相对于接触尖端356向后移动，使得接触尖端356更可能伸出或凸出超过喷嘴348的前端306。不是改变喷嘴348而是可以改变气体扩散器组装件400以改变接触尖端356相对于喷嘴348的位置(即凹入、凸出、齐平)。

在一些示例中，肩部706的轴向长度706L也可以改变而没有使环状凹槽710和肩部706之间的主体708的轴向长度保持相同。在这样的示例中，例如，喷嘴348可以配置成沿着其长度在不同点处具有凹槽和/或其他接合特征件，以便适应不同类型的扩散器。

外套管700的内壁716可以形成而具有特征件，该特征件配置为与材料摩擦接合，以抵抗该材料相对于外套管700的移动。在一些示例中，这些特征件可以包括外套管700的内壁716上的凹槽718。凹槽718可以配置为与气体扩散器500的凹槽518互补。因此，凹槽718也可以使用顺时针图案和/或逆时针图案螺旋形地形成，带有在螺旋的每个端部处形成的径向凹槽。凹槽718可以提供空间，绝缘体900可以在注塑成型工艺或包覆成型工艺期间被模制到该空间中，如下面进一步讨论的。将绝缘体900模制到凹槽718和凹槽518中可以改善绝缘体900、气体扩散器500和外套管700之间的机械结合，并且当扭矩和/或张力/压缩施加到气体扩散器组装件400时，将整个气体扩散器组装件400保持在一起。在一些示例中，可以包括滚花来代替凹槽718，或者除了包括凹槽718之外还可以包括滚花，以便提供纹理表面，绝缘体900材料可以模制到该纹理表面中。在一些示例中，可以包括角形表面来代替滚花或凹槽718，或者除了包括滚花或凹槽718之外还可以包括角形表面，以使得绝缘体900可以围绕角部进行模制，与将绝缘体900模制到光滑的圆形表面上相比，这仍然可以提供更多的摩擦接合。在一些示例中，除了模制之外，还可以使用气相沉积、增材制造和/或其他方法而将绝缘体900固定到外套管700。

图8示出了示例保持环800。在一些示例中，保持环800可以被设定尺寸以装配在外套管700的环状凹槽710内。在一些示例中，保持环800可以包括大致环形套环802。虽然在图8中保持环800被示出为不连续的，在其套环802中具有间隙G，但是在其他示例中，保持环800可以是完全连续的，没有间隙G，和/或具有扣环和/或其他可释放式连接器，其可以跨越间隙G连接和/或断开套环802的两侧。在一些示例中，保持环800可以包括从套环802向外延伸的凸出部804(和/或突起、凸起、隆起、脊、膨起等)。凸出部804可以是大致半球形，或其他一些合适的形状。凸出部804可以大致围绕保持环800的周界居中。凸出部804可以配置为与喷嘴348的内表面上的互补凹槽328接合，以将喷嘴348联接到气体扩散器组装件400。方便地，当凸出部804接合互补凹槽328时，保持环800可以给予用户正反馈(例如，可听到的“咔哒声”)以指示喷嘴348固定到气体扩散器组装件400上。虽然大约四个单独的凸出部804在图8的示例中示出，但是在其他示例中，保持环800可以具有更多或更少的凸出部804。

图9a和9b示出了示例绝缘体900的各种视图。示例绝缘体900大致为管状，具有中空内部。绝缘体900具有前边沿902、主体904、第一肩部906、第二肩部908和后边沿910。绝缘体900的形状和/或形式大致与在气体扩散器500和外套管700之间的空间和/或空隙的形状和/或形式对应。在组装气体扩散器组装件400期间，绝缘体900可以注塑成型到介于气体扩散器500和外套管700之间的空间中。在注塑成型过程期间，绝缘体900可以被推入介于气体扩散器500和外套管之间的空间中，包括气体扩散器500的凹槽518中的和外套管700的凹槽718中的空间。因此，虽然绝缘体900被示出为处于这一种特定形式，但是绝缘体900可以采取其他形式，这取决于气体扩散器500、外套管700以及其间的空间的形式。在一些示例中，绝缘体900可以包覆成型到鹅颈管346上而不是气体扩散器500上。然而，如果绝缘体900发生故障，这可能在鹅颈管346本身需要替换之前发生，这种变型可能需要用户替换鹅颈管346。

在一些示例中，绝缘体900可以由电绝缘材料形成，该电绝缘材料被配置为将所述气体扩散器500和喷嘴348之间和/或气体扩散器500和鹅颈管346之间的电流隔离。在一些示例中，绝缘体900还可以被配置为用作介质以便将热能从喷嘴348传递回鹅颈管346中。在没有该途径来传递热能的情况下，喷嘴348在操作期间可能变得远远更热。在某些情况下，可以使用耐热且具有高介电强度的玻璃纤维-树脂材料作为绝缘材料。在某些情况下，陶瓷材料可以用于绝缘体。在一些示例中，绝缘体900可以由热固性塑料形成。在一些示例中，绝缘体900可以由基于硅树脂的热固性塑料形成。热固性塑料可以使绝缘体900能够在高温运行期间(例如450-500摄氏度)保持其强度并且仍然具有高冲击强度。一旦模制到介于气体扩散器500和外套管700之间的空间中，热固性材料可以显著地加强气体扩散器组装件400和喷嘴组装件300。

图10a和10b示出了完全组装的气体扩散器组装件400的各种视图。如图所示，气体扩散器组装件400被组装到鹅颈管346的部分上。具体地，第一肩部906、第二肩部908和绝缘体900的后边沿910装配在鹅颈管346上。外套管700装配在绝缘体900上。绝缘体900填充介于外套管700和气体扩散器500之间的空间。保持环800位于外套管700的环状凹槽710中。外套管700的前边沿712在气体扩散器500的主体502上方延伸并越过气体扩散器500的主体502。在一些示例中，前边沿712可以更远地延伸越过气体扩散器500的主体502，与气体扩散器500的主体502的端部齐平，或者在气体扩散器500的主体502后面缩回，这取决于外套管700的后肩部706的轴向长度706L。绝缘体900可以一直模制到外套管700的前边沿712，以防止飞溅从气体扩散器500桥接到外套管700和喷嘴348。当组装到喷嘴348中时，外套管700的肩部706和保持环800的凸出部804可以用作接合特征件，该接合特征件配置为与喷嘴348的互补接合特征件接合，以便将气体扩散器组装件400联接到喷嘴348。图10c示出喷嘴组装件300的局部分解侧视图，其中气体扩散器组装件400的部件组装在一起。

图11示出了替代示例气体扩散器组装件1100的侧视图。除了其接合特征件之外，替代气体扩散器组装件1100与气体扩散器组装件400基本相同。具体地，外套管1102具有螺纹1104，而不是具有带有凸出部804的保持环800的环状凹槽710。螺纹1104配置为与喷嘴(例如图13b所示的替代示例喷嘴1348)上的互补螺纹1320接合。螺纹1104可以是快速旋转螺纹，其配置为允许气体扩散器组装件1100以少于一整圈的方式被固紧到喷嘴。虽然图11中所示的螺纹1104是阳螺纹，但是在一些示例中，螺纹1104可以是阴螺纹。

图12a-12c示出了示例喷嘴348。喷嘴348提供了一种将保护气体向下引导到焊接电弧上以保护其免受污染(焊接中的氧化/孔隙)的方法。喷嘴348产生大致为层流的保护气体流，因为湍流空气流可能增加焊池污染的风险。在一些示例中，喷嘴348可以配置为在喷嘴348的内部具有足够的空间，以允许从气体扩散器组装件400出来的保护气体在其离开喷嘴348的前孔之前均衡并变成层流。在一些示例中，喷嘴348可以是单件式设计，而不是传统焊炬的三件式设计。因此，本公开的示例可以增加喷嘴348的耐用性并减少组装时间。

在一些示例中，喷嘴348可以具有后端304、前端306、外表面308和内表面310。在图12a-12c的示例中，喷嘴348包括孔312，所述孔312沿着喷嘴348的轴线302延伸穿过喷嘴348。喷嘴348的外表面308沿着喷嘴348的外部主体314大致是圆柱形和/或管状，于是，外部主体314的外径314D沿着喷嘴348的轴向长度大致相同。喷嘴348的外部主体314从喷嘴348的后端304延伸到距喷嘴348的前端306多于一半的点处。喷嘴348还包括从外部主体314的端点延伸到前端306的锥形部分316。锥形部分316是倾斜的，从而在喷嘴348的前端306处的外径316D小于在外部主体308处喷嘴348的外径314D。

喷嘴348的孔312在喷嘴的后端304处最大。孔312在喷嘴348的前端306处较小，从而在喷嘴348的后端304处的内径304D大于在喷嘴的前端306D处的内径306D。肩部接合锥形部322存在于喷嘴348的后端304处，将喷嘴348的内表面310连接到喷嘴348的外表面308。锥形部322具有倾斜斜面，该倾斜斜面配置为与气体扩散器组装件400的外套管700的锥形部714的倾斜斜面匹配并接合。

喷嘴348的内表面310包括从喷嘴348的后端304延伸的内部主体部分318。喷嘴的内表面310在内部主体部分318处大致平行于外表面308延伸。在一些示例中，内部主体部分318包括环形凹槽320，其配置为与保持环800的凸出部804接合。喷嘴348的后端304和环形凹槽320之间的距离可以大致等于外套管700的主体708的轴向长度，该轴向长度从锥形部714到环状凹槽710。在一些示例中，喷嘴348可以包括以不同距离间隔开的多个环形凹槽320，以容纳气体扩散器组装件400，所述气体扩散器组装件具有外套管700的轴向长度不同的主体708，该轴向长度从锥形部714到环状凹槽710。环形凹槽320和肩部接合锥形部322配置为与气体扩散器组装件的匹配特征件(即保持环800的凸出部804和外套管700的肩部706的锥形部714)接合，以便将喷嘴348联接到气体扩散器组装件400。

在喷嘴348的变窄的颈部324处，喷嘴348的孔304和/或内表面310变窄至直径324D，该直径小于在喷嘴348的后端304处的直径304D。变窄的颈部324用于限制喷嘴348中可供飞溅行进的空间量。因此，变窄的颈部324有助于防止飞溅行进进入喷嘴348e的主体318中，其中可以定位气体扩散器组装件400的气孔526。减少能够越过变窄的颈部324到达气孔526的飞溅量减少了能够堵塞和/或阻塞气孔526的飞溅量。期望保持气孔526无飞溅，因为堵塞的气孔可以阻止保护气体适当地屏蔽焊池免受污染，从而降低焊接质量。在一些示例中，变窄的颈部324在其最窄点处的内径324D大致等于喷嘴348的前端306D的内径。这可以帮助确保铰刀将能够经过变窄的颈部324以从气孔526中和/或周围清洁飞溅，所述铰刀可以通过喷嘴的前端306进入以清洁喷嘴。在其他示例中，变窄的颈部324在其最窄点处的内径324D可以大于或者小于喷嘴348的前端306D的内径。

喷嘴348的内表面310包括介于喷嘴348的前端306和变窄的颈部324之间的飞溅偏转器328。飞溅偏转器328包括两个倾斜段330、332。第一倾斜段330从变窄的颈部324朝向外表面314向外倾斜。第二倾斜段332朝向中心轴线302从第一倾斜段330向内倾斜到喷嘴348的前端306。在一些示例中，第一倾斜段330可以具有比第二倾斜段332更小的长度。例如，第一倾斜段330可以具有在0.25和0.5英寸之间的长度(例如，0.438英寸)。第二倾斜段332可以具有在0.4英寸和0.75英寸之间的长度(例如，0.548英寸)。在一些示例中，在飞溅偏转器328的最宽点处的内径328D大于在前端306处喷嘴348的内径306D，并且大于在变窄的颈部324D处喷嘴348的内径324D。在一些示例中，飞溅偏转器328的最宽点可以与在外表面308从外部主体部分314过渡到锥形部分316处的点对应。

飞溅偏转器324的较宽直径324D提供了更多的空间，以便保护气体在离开喷嘴348之前减速，从而确保层流流动。较宽的直径324D还为飞溅偏转器324提供了更多的空间，以便在喷嘴348内捕获飞溅。第二倾斜段332使喷嘴348内的体积扩展以接受更多的飞溅。第一倾斜段322则限制喷嘴内的体积以偏转和/或捕获已进入喷嘴348的飞溅。偏转的飞溅可能失去其足够的能量而防止粘附到喷嘴348的内部。或者，偏转的飞溅可以偏转出喷嘴348或偏转到喷嘴的表面上，该表面不太关键和/或相对地容易清洁。一旦气体扩散器组装件400和接触尖端356组装到喷嘴中，接触尖端356将占据喷嘴内的一些空间，从而也有助于使飞溅偏转。在变窄的颈部324与气体扩散器组装件400和/或喷嘴348内的接触尖端356之间的空间可以足够小以限制飞溅通过变窄的颈部324，并且足够宽以确保层流气体流动。在变窄的颈部324处具有这样小的空间，从焊池通过变窄的颈部324可能存在供飞溅顺沿的有限的轨迹。另外，达到这种轨迹的有限量的飞溅仍然必须具有足够的速度来推动它通过变窄的颈部324。因此，飞溅偏转器324可以在飞溅经过变窄的颈部328进入喷嘴348的靠近气孔526的部分中之前，帮助阻挡、偏转和/或捕获喷嘴内的飞溅，在该部分中飞溅可以对性能具有更大的不利影响。

图13a和13b示出了另一示例喷嘴1348的各种视图。示例喷嘴1348在大多数方面类似于喷嘴348。喷嘴1348包括飞溅偏转器328和变窄的颈部324，以及喷嘴348的大多数其他特征件。然而，喷嘴1348包括用于将喷嘴1348联接到扩散器组装件的不同接合特征件。更具体地，不是环形凹槽320来与气体扩散器组装件400上的凸出部804接合，喷嘴1348包括螺纹凹槽1320，其配置为与气体扩散器组装件1100(例如图11中所示的气体扩散器组装件1100)上的互补螺纹1104(例如螺纹凸出部)接合。

图14a-14d示出了接触尖端356的各种视图。接触尖端356可以类似于本申请的受让人拥有的美国专利公布2017/0165780(Centner)中描述的接触尖端，并且该美国专利公布通过引用并入本文中。在一些示例中，接触尖端356可以包括孔360，所述孔延伸穿过接触尖端356的大致中间。接触尖端356可以包括圆形前表面362，其可以减少飞溅粘附。在一些示例中，接触尖端356包括外螺纹364，外螺纹364配置为与气体扩散器500的内螺纹532配合，以将接触尖端356联接到气体扩散器500。螺纹364可以设置在接触尖端356的中心部分附近。接触尖端356的锥形外表面366可以配置为当接触尖端356拧入气体扩散器500中时与气体扩散器500的对配锥形内表面528邻接。锥形外表面366可以设置在接触尖端356的中心部分附近。接触尖端356的无螺纹近端部分368可以被称为“冷却尾部”。气体扩散器500配置为以便当接触尖端356安装在气体扩散器500内时，接触尖端356的无螺纹近端部分368(“冷却尾部”)凸出到焊接气流中，并且因此有助于在使用期间通过对流而冷却接触尖端356，从而改善接触尖端356的性能和/或使用寿命。

图15a-15c示出了完全组装的喷嘴组装件300的示例。经完全组装，接触尖端356与喷嘴348内的气体扩散器组装件500联接，并且气体扩散器组装件500联接到鹅颈管346。气体扩散器组装件400提供从鹅颈管346到接触尖端356的导电通路。气体扩散器组装件400的锥形部714和凸出部804与喷嘴348接合。在图15b中所示的示例中，接触尖端356凹入在喷嘴348的前端306后面。然而，这可以通过改变气体扩散器组装件400的肩部706的轴向长度706L来改变。通过增加肩部706的轴向长度706L，可以相对于气体扩散器500和接触尖端356而改变锥形部714和凸出部804的位置，以使得接触尖端356可以与喷嘴348的前端306齐平，或者可以使其伸出越过喷嘴348的前端306。

图16示出了完全组装的喷嘴组装件300的横截面视图，示出了相对于焊接飞溅飞溅偏转器328的行为。如图所示，气体扩散器组装件400的气孔526位于喷嘴348的变窄的颈部324的后面，从而飞溅偏转器328和变窄的颈部324将能够最小化可能阻塞气孔526的飞溅量。由电弧24形成焊池的焊点98与接触尖端356隔开距离D。距离D可以是例如大致15毫米(或大致0.591英寸)。在焊点98处产生飞溅。飞溅可具有潜在的示例轨迹97。由于接触尖端356和喷嘴348的结构，示例轨迹97都不会直接推动飞溅经过喷嘴348的变窄的颈部324。沿着轨迹97的飞溅将被推离喷嘴348，或者将被推动在与喷嘴348的接触尖端356或飞溅偏转器328的碰撞路线中。如果焊接点更远离接触尖端356，则可能存在一些示例轨迹97，飞溅沿着所述轨迹可能穿过变窄的颈部324。但是，焊接点98离喷嘴348越远，飞溅将需要越多的能量来达到足够的速度以推动飞溅越过变窄的颈部324，这可以减少飞溅的能量，从而热能很少，这可能导致飞溅具有低粘附力。到达飞溅偏转器328的大部分飞溅将被飞溅偏转器328偏转离开或被飞溅偏转器328捕获。偏转的飞溅将失去动能(即速度)和热能，并且将具有较少的机会保留足够的能量行进通过变窄的颈部324而阻塞气孔526。在喷溅偏转器328附近积聚在喷嘴348中的飞溅更容易用焊炬清洁器(例如铰刀)清洁，因为飞溅偏转器328靠近喷嘴的前端306，喷嘴内的深度最小。大部分飞溅可能积聚在飞溅偏转器328的第一倾斜段330和气体扩散器500的鼻部506之间。

图17a和17b示出了另一示例喷嘴组装件1700的各种视图。喷嘴组装件1700类似于喷嘴组装件300。在一些示例中，喷嘴组装件1700包括喷嘴348，其类似于喷嘴组装件300的喷嘴348。在一些示例中，喷嘴348可以由上面讨论的喷嘴1348替换。在一些示例中，喷嘴组装件1700可以包括接触尖端2000和气体扩散器组装件1800，其与上面讨论的接触尖端356和气体扩散器组装件400不同。例如，气体扩散器组装件1800可以没有外套管700。喷嘴组装件1700还可以适配成与衬垫1702一起工作。衬垫1702可以被修整成与气体扩散器组装件1800的端部齐平，以消除对衬垫1702的测量。图21a和21b示出了喷嘴组装件1700的组装视图。当组装时，喷嘴组装件1700的部件共享纵轴302，纵轴302延伸穿过喷嘴组装件1700的大致中间。

图18a-18c示出了气体扩散器1802的各种视图。气体扩散器1802类似于气体扩散器400。在一些示例中，气体扩散器1800可以包括位于多边形毂510的边缘524上的气孔1826。在一些示例中，气孔526与气体扩散器1802的圆形孔相比更具椭圆形。椭圆形气孔526的增加的横截面积可以帮助减少组装的焊炬中的背压量，这可以减少气体通过焊炬/电缆组装件中的裂缝/间隙/孔泄漏的机会。气体扩散器1802还包括具有螺纹1810的鼻部1806，螺纹1810配置为与接触尖端2000上的匹配螺纹接合。然而，螺纹1810位于气体扩散器1802的外表面上，而不是内表面上。在一些示例中，气体扩散器1802可以在鼻部1806内包括衬垫引导件1802，该衬垫引导件的尺寸根据衬垫1702的外径而定。衬垫引导件1804可以被配置为使衬垫1702与接触尖端2000保持同心，以帮助可馈送性。

图19a-19c示出了绝缘体1900的各种视图。在一些示例中，绝缘体1900用作在气体扩散器1802和喷嘴348之间和/或在气体扩散器1802和鹅颈管346之间的电绝缘体。绝缘体1900也可以用作介质以便将热能从喷嘴348传递回到鹅颈管346中。在其他示例中，绝缘体1900被包覆成型到气体扩散器1802上以形成一体式部件以提高耐用性。绝缘体1900可以包括特征件以便将喷嘴348联接到气体扩散器组装件1800。例如，如图19e所示，绝缘体1900可以包括凹槽1902，所述凹槽配置为与紧固特征件例如卡环1910、O-环1912、保持环800或诸如此类装配。紧固特征件可以通过凹槽1902装配到绝缘体1900上并与喷嘴346的互补特征件(例如环形凹槽320)配合，以将喷嘴346联接到气体扩散器组装件1800。在一些示例中，绝缘体1900可以包括第二凹槽1904以便与保持环800、紧固件、O形环和/或保持机构的组合装配。在一些示例中，例如图19d中所示，绝缘体1900可以附加地，或替代地，包括螺纹1908，所述螺纹配置为与在喷嘴1348中的匹配/互补螺纹1320接合，例如在图13b中所示。绝缘体1900还可以包括肩部1906，肩部1906具有轴向肩部长度1906L，其配置为邻接喷嘴348，与外套管700的肩部706类似。

图20a-20c示出了示例接触尖端2000的各种视图。接触尖端2000具有圆形前表面2002以减少飞溅粘附。接触尖端2000在其后表面2004处具有六边形轮廓，但是可以使用其他多边形轮廓而不是六边形轮廓。接触尖端2000具有孔2008，所述孔延伸穿过接触尖端2000的大致中间。孔2008配置为装配并馈送焊丝18。接触尖端2000在接触尖端2000的后部处具有衬垫凹部2006。衬垫凹部2006可以允许衬垫1702在衬垫引导件1804内移动而不会干扰接触尖端2000。因为衬垫1702可以自由移动并且当机器人被铰接时不会绑定，所以该特征件可以增加焊丝18的可馈送性。

图22a-22c示出了具有带有不同外套管700的气体扩散器组装件400的示例喷嘴组装件300的各种视图。每个外套管700具有肩部706，肩部706具有不同的轴向长度706L。在接触尖端356的前表面362与喷嘴348的前端306之间的距离D1与肩部706的变化的轴向长度706L成比例地变化。因此，在图22a-22c中，在接触尖端356的前表面362与喷嘴348的前端306之间的距离D1的变化可以大致等于外套管700的肩部706的轴向长度706L的变化。距离D1确定接触尖端356是否缩回到喷嘴348内(如图22a所示)，是否与喷嘴348齐平(如图22b所示)，是否伸出越过喷嘴348(如图22c所示)。

图23示出了调整接触尖端356相对于喷嘴348的位置(例如伸出)的示例方法2300。常规地通过改变喷嘴348来调整伸出。不同长度的喷嘴348可以改变接触尖端356凸出超过喷嘴348的前端306多远或者在喷嘴348的前端306后面凹入多远。然而，这可能需要各种不同长度的喷嘴348。图23的方法设想到改变气体扩散器组装件400/1800以实现各种不同的所需的喷嘴348/1348相对于接触尖端356/2000的位置，同时保持相同的喷嘴348/1348。虽然该方法可能提及特定的焊炬16部件，但是应该理解，该方法可以使用上面讨论的可应用的焊炬16部件的任何组合。

通过使用具有不同的外套管706的不同气体扩散器组装件400，外套管706具有轴向长度706L不同的肩部706，可以调整接触尖端356相对于喷嘴348的位置(例如伸出)而不必使用不同的喷嘴348。在该方法的步骤2302中，提供弧焊炬16。焊炬16可以具有任何上述的喷嘴组装件300/1700和/或气体扩散器组装件400/1800，和/或它们的部件。在步骤2304中，确定在接触尖端356的前表面362与喷嘴348的前端306之间的所需距离。在步骤2306，确定在接触尖端356的前表面362与喷嘴348的前端306之间的实际距离D1(例如，接触尖端伸出)是否足够。这可以包括与所需距离相比测量实际距离D1和/或确定差异是否在某个可忽略和/或可允许的偏差内。在步骤2306的确定可以进一步包括分析其他可用的气体扩散器组装件400、它们的肩部706的轴向长度706L，和/或因替换所致的实际距离D1的预期变化。在一些示例中，在步骤2306的确定还可以包括分析当前的接触尖端356和/或其他可用的接触尖端356以确定替换的适宜性。如果在步骤2306的确定是在接触尖端356的前表面362与喷嘴348的前端306之间的当前距离D1足够，则该方法进展到步骤2310，其中可以开始或恢复焊接操作。如果在步骤2306的确定是在接触尖端356的前表面362与喷嘴348的前端306之间的当前距离D1不足，则可以在步骤2308将气体扩散器组装件400改变为具有肩部706的气体扩散器组装件400，该肩部706具有轴向长度706L，其将使实际距离D1更接近所需距离)。然后，该方法可以在步骤2310继续开始或恢复焊接操作。

在一些示例中，可以通过改变喷嘴348而不是气体扩散器组装件400来调整接触尖端356相对于喷嘴348的位置(例如伸出)。在这样的示例中，可以在步骤2308中改变喷嘴348而不是气体扩散器组装件400。例如，具有第一长度(测量为在喷嘴348的前端306和后端304之间的轴向距离)的第一喷嘴348可以由第二喷嘴348替换，第二喷嘴348具有不同于第一长度的第二长度。在接触尖端356的前表面362与喷嘴348的前端306之间的距离D1将与两个喷嘴348之间的轴向长度的变化成正比(和/或相等)地变化。然而，焊炬的绝缘体900将保持相同，因为绝缘体900将固定到(和/或取决于)气体扩散器500而不是喷嘴348。

在一些示例中，图23的方法可以在机器人焊接系统中实现。在一些示例中，传感器可以用于确定实际和/或所需的接触尖端356伸出距离D1。在一些示例中，存储器37可以存储与可用气体扩散器组装件400和/或那些组装件的肩部706的轴向长度706L相关的预加载的和/或动态测量的数据。在一些示例中，控制电路30可以被配置为帮助和/或负责进行步骤2304和/或2306的确定。在一些示例中，通过操作员接口28的操作员输入可以在步骤2304和/或2306的确定中起作用。在一些示例中，控制电路30可以被配置为在实施方法2300时操作一个或多个致动器，机器人和/或其他机构以自动地拆卸和/或重新组装喷嘴组装件400。

虽然已经参考某些实施方式描述了本公开的方法和/或系统，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的方法和/或系统的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。例如，可以组合、划分、重新布置和/或以其他方式修改本公开示例的框和/或部件。另外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，本公开的方法和/或系统不限于本公开的特定实施方式。相反，无论是字面上还是根据等同原则，本公开的方法和/或系统都将包括落入所附权利要求范围内的所有实施方式。

Claims (20)

1.一种用于焊炬的气体扩散器组装件，包括：

气体扩散器，所述气体扩散器具有外表面，所述外表面配置为与绝缘体摩擦接合，以抵抗所述绝缘体相对于所述外表面的移动；和

绝缘体，所述绝缘体固定到所述气体扩散器的所述外表面。

2.根据权利要求1所述的气体扩散器组装件，其中所述外表面包括带凹槽的、滚花的、纹理的或角形的表面。

3.根据权利要求1所述的气体扩散器组装件，其中所述绝缘体是热固性塑料绝缘体。

4.根据权利要求3所述的气体扩散器组装件，其中所述绝缘体是基于硅树脂的热固性塑料绝缘体。

5.根据权利要求1所述的气体扩散器组装件，还包括装配在所述绝缘体上的外套管，其中所述绝缘体将所述外套管联接到所述气体扩散器。

6.根据权利要求5所述的气体扩散器组装件，其中所述外套管包括金属材料。

7.根据权利要求5所述的气体扩散器组装件，其中所述气体扩散器的所述外表面包括带凹槽的表面，其中所述外套管包括内部带凹槽的表面，并且其中所述绝缘体模制到所述外套管和所述气体扩散器的凹槽中。

8.根据权利要求1所述的气体扩散器组装件，其中所述绝缘体包覆成型或注塑成型在所述气体扩散器的所述外表面上。

9.根据权利要求5所述的气体扩散器组装件，其中所述外套管包括一个或多个接合特征件，所述一个或多个接合特征件配置为与喷嘴的一个或多个互补接合特征件配合。

10.根据权利要求1所述的气体扩散器组装件，其中所述绝缘体包括一个或多个接合特征件，所述一个或多个接合特征件配置为与喷嘴的一个或多个互补接合特征件配合。

11.一种弧焊炬，包括：

主体；

联接到所述主体的鹅颈管；

联接到所述鹅颈管的气体扩散器组装件，其中所述气体扩散器组装件包括气体扩散器，所述气体扩散器具有外表面，所述外表面配置为与绝缘体摩擦接合，以抵抗所述绝缘体相对于所述外表面的移动，并且其中所述气体扩散器还包括所述绝缘体，所述绝缘体固定到所述气体扩散器的所述外表面；

接触尖端，所述接触尖端由所述气体扩散器组装件保持；和

喷嘴，所述喷嘴联接到所述气体扩散器组装件，其中所述绝缘体配置为使所述喷嘴与通过所述气体扩散器传导的电流绝缘。

12.根据权利要求11所述的弧焊炬，其中所述气体扩散器的所述外表面包括带凹槽的、滚花的、纹理的或角形的表面。

13.根据权利要求11所述的弧焊炬，其中所述绝缘体是热固性塑料绝缘体。

14.根据权利要求13所述的弧焊炬，其中所述绝缘体是基于硅树脂的热固性塑料绝缘体。

15.根据权利要求11所述的弧焊炬，还包括装配在所述绝缘体上的外套管，其中所述绝缘体将所述外套管联接到所述气体扩散器。

16.根据权利要求15所述的弧焊炬，其中所述外套管包括锥形肩部，所述肩部配置为与所述喷嘴的互补锥形部配合，其中所述肩部的宽度确定所述喷嘴相对于所述接触尖端的位置。

17.一种修改接触尖端相对于喷嘴的位置的方法，所述方法包括以下步骤：

提供一种具有纵轴的焊炬，其中所述焊炬包括：

喷嘴，所述喷嘴具有前端和后端，

联接到所述喷嘴的第一气体扩散器组装件，其中所述第一气体扩散器组装件包括第一肩部，所述第一肩部邻接所述喷嘴的所述后端，从而防止所述喷嘴轴向移动超过所述肩部，其中所述第一肩部具有第一轴向长度，和

接触尖端，所述接触尖端联接到所述第一气体扩散器组装件，其中所述接触尖端的前端与所述喷嘴的所述前端间隔开第一距离；和

用第二气体扩散器组装件替换所述第一气体扩散器组装件，其中所述第二气体扩散器组装件包括第二肩部，所述第二肩部具有不同于所述第一轴向长度的第二轴向长度，并且其中所述接触尖端的所述前端与所述喷嘴的所述前端间隔开不同于所述第一距离的第二距离。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一距离和所述第二距离之间的差等于所述第一轴向长度和所述第二轴向长度之间的差。

19.根据权利要求17所述的方法，其中当所述接触尖端联接到所述第一气体扩散器时，所述接触尖端完全保持在所述喷嘴内，并且其中当所述接触尖端联接到所述第二气体扩散器时，所述接触尖端不完全保持在所述喷嘴内。

20.根据权利要求17所述的方法，其中当所述接触尖端联接到所述第二气体扩散器时，所述接触尖端完全保持在所述喷嘴内，并且其中当所述接触尖端联接到所述第一气体扩散器时，所述接触尖端不完全保持在所述喷嘴内。