CN111408827A - 一种一体式高效冷却深熔焊焊枪 - Google Patents

一种一体式高效冷却深熔焊焊枪 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种一体式高效冷却深熔焊焊枪，包括焊枪本体，在焊枪本体的顶部向下开设进水口通道、出水口通道、进气口通道及导电接线柱，在焊枪本体的底部设有保护嘴，在保护嘴的内腔设有喷嘴，喷嘴的内腔设有导电嘴；保护嘴、喷嘴和导电嘴的开口都设在同一轴线上，电极从焊枪枪体的下方向上依次通过保护嘴、喷嘴和导电嘴的开口后安装在导电嘴的内腔，导电接线柱与导电嘴和喷嘴接触，进水口通道与出水口通道导通。本发明的主要优点是：设计的新型流道结构的焊枪不但能对发热较严重的电极进行快速冷却，还能对焊枪导电嘴、喷嘴实现整体冷却。将常规的单一结构钨针变成铜钨复合电极，既可以增加热传导率，又能降低生产成本。

Description

一种一体式高效冷却深熔焊焊枪
技术领域：
本发明属于一种焊枪设备的技术领域，更具体地，涉及一种一体式高效冷却深熔焊焊枪装置。
背景技术：
深熔焊焊接(Keyhole TIG Welding)是通过大电流(大于300A)形成的较大电弧压力与熔池液态金属的表面张力实现相对的平衡，形成小孔实现深熔焊接。利用深熔焊工艺焊接不锈钢等材料最大达到16mm,焊缝一次成形，不需开坡口以及填充焊丝。
深熔焊工艺在焊接过程中由于电流较大会产生大量的热量容易损坏焊枪，如焊接16mm不锈钢焊接电流可达600A以上。因此所使用的焊枪必须含有水循环冷却装置，及时降温冷却，带走热量，以确保焊枪正常使用。现在国内外的深熔焊焊枪只对导电嘴或者钨针进行单独冷却，整体冷却效果较差，无法长时间维持大电流的稳定焊接。目前比较稳定的焊接电流维持在500A以内，不能最大发挥深熔焊焊接工艺的优势，也无法满足工业生产可靠性和稳定性需要。
发明内容：
本发明要提供一种一体式高效冷却深熔焊焊枪，解决了深熔焊焊枪的整体结构冷却，保证钨极、导电嘴和喷嘴等发热部位同时冷却，使焊枪可以在大电流焊接时长时间稳定运行。
为实现上述目的本发明解决其技术问题所采用的方案是一种一体式高效冷却深熔焊焊枪，包括焊枪本体，在焊枪本体的顶部向下开设进水口通道、出水口通道、进气口通道及导电接线柱，在焊枪本体的底部设有保护嘴，在保护嘴的内腔设有喷嘴，喷嘴的内腔设有导电嘴；保护嘴、喷嘴和导电嘴的开口都设在同一轴线上，电极从焊枪枪体的下方向上依次通过保护嘴、喷嘴和导电嘴的开口后安装在导电嘴的内腔，导电接线柱与导电嘴和喷嘴接触，进水口通道与出水口通道导通。
在一个实施例中，导电嘴的内腔通过水流通道与所述进水口通道导通，所述喷嘴的内腔通过水流通道与所述出水口通道之间导通，所述导电嘴和所述喷嘴之间形成的腔体通过气流通道与所述进气口通道导通。
在一个实施例中，冷却水通过所述进水口通道和所述水流通道后流入所述导电嘴内腔，并通过所述水流通道后流入所述喷嘴的内腔，最后从所述喷嘴的内腔通过所述水流通道后达到所述出水口通道并流出。
在一个实施例中，气体从所述进气口通道流入所述导电嘴和所述喷嘴之间形成的腔体后再从所述保护嘴的开口流出。
在一个实施例中，所述进水口通道设在所述焊枪本体的中心位置；所述出水口通道为两个，设在所述进水口通道两侧的对称位置；所述进气口通道和所述导电接线柱分别设在所述进水口通道另两侧的对称位置。
在一个实施例中，电极为铜钨复合电极。
在一个实施例中，冷却水通过所述进水口通道，水温低于10℃。
在一个实施例中，导电接线柱、所述导电嘴和所述喷嘴均采用全铜材料。
在一个实施例中，所述保护嘴的形状为带小锥形度的鸭嘴形。
在一个实施例中，在所述焊枪本体的顶部设有密封盖。
本发明提出的主要优点是：
(1)本新型焊枪不但能对发热较严重的电极进行快速冷却，还能对焊枪导电嘴、喷嘴实现整体冷却。
(2)将常规的单一结构钨针变成铜钨复合电极，既可以增加热传导率，又能降低生产成本。
(3)将常规的圆柱形保护嘴变为小锥度的鸭嘴形。保护嘴变小，焊针能更好焊接接触角焊缝的狭窄处，可以焊接除了对接焊缝以外的角接结构。
(4)该新型结构的焊枪可以使经过预处理的冷却水进入焊枪的冷却水通道，分流为三路：一路冷却电极和导电嘴，另两路冷却导电嘴。其中，一路冷却水冷却电极和导电嘴后会与导电嘴另一侧流道交汇一起流向导电嘴冷却水通道，再通过出水口通道排出，实现对钨极、导电嘴、喷嘴的整体冷却。
附图说明：
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了本发明一实施例中，焊枪的整体结构示意图；
图2揭示了本发明一实施例中，导电嘴及其冷却水循环的局部示意图；
图3a揭示了现有技术的一实施例中，常规的全钨针电极；
图3b揭示了本发明一实施例中，铜钨复合材料针的电极；
图4揭示了本发明一实施例中，焊枪的外观立体图；
图5揭示了本发明一实施例中，焊枪的俯视图。
具体实施方式：
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
参考图1并结合图2-图5，在某实施例的一种一体式高效冷却深熔焊焊枪，包括焊枪本体6，在焊枪本体6的顶部向下开设进水口通道10、出水口通道11和13、进气口通道12及导电接线柱9，在焊枪本体6的底部设有保护嘴5，在保护嘴5的内腔设有喷嘴4，喷嘴4的内腔设有导电嘴2；保护嘴5、喷嘴4和导电嘴2的开口都设在同一轴线上，电极1从焊枪枪体6的下方向上依次通过保护嘴5、喷嘴4和导电嘴2的开口后安装在导电嘴2的内腔，导电接线柱9与导电嘴2和喷嘴4接触，进水口通道10与出水口通道11导通。
优选地，导电嘴2的内腔通过水流通道16与进水口通道10导通，喷嘴4的内腔通过水流通道16与出水口通道11之间导通，导电嘴2和喷嘴4之间形成的腔体通过气流通道与进气口通道12导通。
优选地，冷却水通过进水口通道10和水流通道后流入导电嘴的内腔3，并通过水流通道16后流入喷嘴4的内腔，最后从喷嘴4的内腔通过水流通道后达到出水口通道11和13后并流出。
优选地，气体从进气口通道12通过气流通道17后流入导电嘴2和喷嘴4之间形成的腔体，再从保护嘴5的开口流出。
优选地，进水口通道10设在焊枪本体6的中心位置；出水口通道为两个，设在进水口通道10两侧的对称位置；进气口通道12和导电接线柱9分别设在进水口通道10另两侧的对称位置上。
优选地，电极1为铜钨复合电极。
优选地，冷却水通过所述进水口通道10，水温低于10℃。
优选地，导电接线柱9、导电嘴2和喷嘴4均采用全铜材料。
优选地，保护嘴5的形状为带小锥形度的鸭嘴形。
优选地，在焊枪本体的顶部设有密封盖14。
图3a现有技术的实施例中为全钨材料100的电极针，而图3b为本发明一实施例中，铜材料101和钨材料100复合而成的电极针。
可以理解的是，在焊枪本体的内壁上还设有绝缘体15，为了提高绝缘效果。
同样可以理解的是：保护气通过保护气进气口通道再对称地进入两侧保护气流通通道，最后到达铜钨复合电极的焊接区域。可以实现铜钨复合电极、导电嘴和喷嘴等发热部位同时冷却，使焊枪可以在大电流焊接状态下长时间稳定运行。
同样可以理解的是：导电接线柱与导电嘴，喷嘴由于是接触状态，所以通电后相互导通。
同样可以理解的是：进水口通道与水流通道的连接处都是无缝连接在一起，导电嘴里安装有铜钨复合电极，进气口通道和气流通道的连接处都是无缝连接在一起。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种一体式高效冷却深熔焊焊枪，其特征在于：包括焊枪本体，在焊枪本体的顶部向下开设进水口通道、出水口通道、进气口通道及导电接线柱，在焊枪本体的底部设有保护嘴，在保护嘴的内腔设有喷嘴，喷嘴的内腔设有导电嘴；保护嘴、喷嘴和导电嘴的开口都设在同一轴线上，电极从焊枪枪体的下方向上依次通过保护嘴、喷嘴和导电嘴的开口后安装在导电嘴的内腔，导电接线柱与导电嘴和喷嘴接触，进水口通道与出水口通道导通；导电嘴的内腔通过水流通道与进水口通道导通，喷嘴的内腔通过水流通道与出水口通道之间导通，导电嘴和喷嘴之间形成的腔体通过气流通道与进气口通道导通；冷却水通过进水口通道和水流通道后流入导电嘴内腔，并通过水流通道后流入喷嘴的内腔，最后从喷嘴的内腔通过水流通道后达到出水口通道并流出。
2.根据权利要求1所述的一体式高效冷却深熔焊焊枪，其特征在于：气体从所述进气口通道流入所述导电嘴和所述喷嘴之间形成的腔体后再从所述保护嘴的开口流出。
3.根据权利要求1-2中任一所述的一体式高效冷却深熔焊焊枪，其特征在于：所述进水口通道设在所述焊枪本体的中心位置；所述出水口通道为两个，设在所述进水口通道两侧的对称位置；所述进气口通道和所述导电接线柱分别设在所述进水口通道另两侧的对称位置。
4.根据权利要求3所述的一体式高效冷却深熔焊焊枪，其特征在于：所述电极为铜钨复合电极。
5.根据权利要求4所述的一体式高效冷却深熔焊焊枪，其特征在于：所述冷却水通过所述进水口通道，水温低于10℃。
6.根据权利要求5所述的一体式高效冷却深熔焊焊枪，其特征在于：所述导电接线柱、所述导电嘴和所述喷嘴均采用全铜材料。
7.根据权利要求6所述的一体式高效冷却深熔焊焊枪，其特征在于：所述保护嘴的形状为带小锥形度的鸭嘴形。
8.根据权利要求6所述的一体式高效冷却深熔焊焊枪，其特征在于：在所述焊枪本体的顶部还设有密封盖。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115106628A (zh) * 2022-08-11 2022-09-27 上海工程技术大学 一种适合于铝合金焊接的钨极氩弧焊焊枪

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01143776A (ja) * 1987-11-30 1989-06-06 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd プラズマトーチ
JP2000326073A (ja) * 1999-05-20 2000-11-28 Koike Sanso Kogyo Co Ltd 加工トーチの冷却装置
CN204747732U (zh) * 2015-07-01 2015-11-11 苏州东金机械金属有限公司 一种水冷焊枪
CN204954135U (zh) * 2015-09-24 2016-01-13 唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司 一种双层水冷深熔氩弧焊焊枪
CN205324956U (zh) * 2016-01-31 2016-06-22 山东崇盛冶金氧枪有限公司 一种用于铜件与钢件焊接的焊枪
CN105689849A (zh) * 2016-03-28 2016-06-22 武汉纳瑞格智能设备有限公司 一种后置式窄间隙/超窄间隙气保焊焊枪的气体分流装置
CN105983774A (zh) * 2016-06-24 2016-10-05 天津大学 一种基于阴极压缩效应的铜包钨极水冷tig焊枪
CN106270982A (zh) * 2016-09-23 2017-01-04 武汉纳瑞格智能设备有限公司 一种超长分段式窄间隙气体保护焊焊枪
CN108237280A (zh) * 2016-12-23 2018-07-03 桂林金格电工电子材料科技有限公司 一种铜钨电极的焊接方法
CN109262117A (zh) * 2018-10-17 2019-01-25 广东福维德焊接股份有限公司 一种高效冷却的锁孔效应tig深熔焊焊枪

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01143776A (ja) * 1987-11-30 1989-06-06 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd プラズマトーチ
JP2000326073A (ja) * 1999-05-20 2000-11-28 Koike Sanso Kogyo Co Ltd 加工トーチの冷却装置
CN204747732U (zh) * 2015-07-01 2015-11-11 苏州东金机械金属有限公司 一种水冷焊枪
CN204954135U (zh) * 2015-09-24 2016-01-13 唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司 一种双层水冷深熔氩弧焊焊枪
CN205324956U (zh) * 2016-01-31 2016-06-22 山东崇盛冶金氧枪有限公司 一种用于铜件与钢件焊接的焊枪
CN105689849A (zh) * 2016-03-28 2016-06-22 武汉纳瑞格智能设备有限公司 一种后置式窄间隙/超窄间隙气保焊焊枪的气体分流装置
CN105983774A (zh) * 2016-06-24 2016-10-05 天津大学 一种基于阴极压缩效应的铜包钨极水冷tig焊枪
CN106270982A (zh) * 2016-09-23 2017-01-04 武汉纳瑞格智能设备有限公司 一种超长分段式窄间隙气体保护焊焊枪
CN108237280A (zh) * 2016-12-23 2018-07-03 桂林金格电工电子材料科技有限公司 一种铜钨电极的焊接方法
CN109262117A (zh) * 2018-10-17 2019-01-25 广东福维德焊接股份有限公司 一种高效冷却的锁孔效应tig深熔焊焊枪

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115106628A (zh) * 2022-08-11 2022-09-27 上海工程技术大学 一种适合于铝合金焊接的钨极氩弧焊焊枪

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