CN113305475A - 一种焊接用冷源装置 - Google Patents

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刘金刚
郑剑云
傅兵
赵又红
李候强
凌晨
陈实林
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    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/003—Cooling means

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Abstract

本发明公开了一种焊接用冷源装置，包括壳体，所述的壳体为两端密封安装有端盖的筒状结构，壳体内设有若干保护气通道，保护气通道沿着壳体的轴线设置；壳体侧壁与保护气通道围成一冷却液通道；端盖上设有气管和冷却液管；气管通过若干支气管分别与若干保护气通道连通；冷却液管与冷却液通道连通。本发明结构简单，成本低，可以对焊接过程中的保护气快速冷却，提高了焊接质量。

Description

一种焊接用冷源装置
技术领域
本发明属于气体保护焊设备技术领域，特别涉及一种焊接用冷源装置。
背景技术
对于焊接应力与变形的控制，许多学者已经提出很多控制方法并应用于实际生产，但是这些方法对于钛合金材料焊接变形的控制仍有不足，因此，多数方法并不适合于航空用钛合金薄板的焊接制造。为了焊接摆脱对预置温度场的依赖，发明了强制冷却方法，包括随焊激冷法以及动态低应力无变形等方法，其能够适用于航空复杂结构上常用的圆形、环形和不规则焊缝，同时，焊接过程中同步喷水，虽然具备成本低、冷却效率高的优点，但是水喷在焊缝上面，会污染熔池，使得焊缝容易被氧化，导致焊缝缺陷的产生，从而影响焊接效率及质量。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，成本低，且能对焊接过程中的保护气实现快速降温冷却，提高焊接质量的焊接用冷源装置。
本发明采用的技术方案如下：一种焊接用冷源装置，包括壳体，所述的壳体为两端密封安装有端盖的筒状结构，壳体内设有若干保护气通道，保护气通道沿着壳体的轴线设置；壳体侧壁与保护气通道围成一冷却液通道；端盖上设有气管和冷却液管；气管通过若干支气管分别与若干保护气通道连通；冷却液管与冷却液通道连通。
上述的焊接用冷源装置中，所述的若干保护气通道设置在壳体内侧壁上，沿圆周方向均匀布置；每个保护气通道内分别安装有多个导流叶轮。
上述的焊接用冷源装置中，壳体两端盖上的气管，一用于进气，另一用于出气；保护气通道内的多个导流叶轮中靠近出气一端的导流叶轮反向安装，其余的导流叶轮正向安装。
上述的焊接用冷源装置中，壳体侧壁内设有多个隔热槽，隔热槽为弧形槽，多个隔热槽沿圆周方向均匀布置，隔热槽内填充有隔热材料。
上述的焊接用冷源装置中，所述的支气管的截面为矩形，冷却液管的截面为圆形；气管的截面为圆形、矩形或三角形；保护气通道的截面形状为圆形、矩形或三角形。
上述的焊接用冷源装置中，冷却液管内通入的冷却液采用的是液氮。
本发明的有益效果为：
本发明结构简单，成本低，而且本发明采用冷却液循环，实现对保护气的冷却，可以对焊接过程中的保护气实现快速冷，进而获得焊接用冷源，提高了焊接质量。
附图说明
图1 为本发明的立体图。
图2 为本发明的主视图。
图3 为图2 中A-A剖视图。
图4为图2 中B-B剖视图。
图5为本发明的导流叶轮的结构示意图。
附图标记说明：1-壳体、2-支气管、3-气管、4-冷却液管、5-隔热槽、6-保护气通道、7-导流叶轮、8-冷却液通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1~5所示，本发明包括包括壳体1，所述的壳体1为两端密封安装有端盖的筒状结构。壳体1内侧壁上设有若干保护气通道6，保护气通道6沿着壳体的轴线设置（保护气通道6还可以设置在壳体1内，不与壳体1的侧壁接触，两端固定在壳体1端部的端盖上。），每个保护气通道6内分别安装有三个导流叶轮7。壳体1的侧壁与保护气通道6围成一冷却液通道8。端盖上设有气管3和冷却液管4；气管3通过多个支气管2分别与多个保护气通道连通；冷却液管4与冷却液通道8连通。气管3的截面为圆形，也可以为矩形、三角形等其他形状。支气管2的截面为矩形，冷却液管4的截面为圆形。保护气通道6的截面形状为矩形，也可以为圆形或三角形等其他形状。
为了提高换热效率，壳体侧壁内设有多个隔热槽5，隔热槽5为弧形槽，多个隔热槽5沿圆周方向均匀分布，隔热槽5内填充有隔热材料。两个气管3一气管3进气，一气管3排气，保护气通道6内的三个导流叶轮7，其中靠进气口端和中间的导流叶轮7正向安装，对保护气起到导向分流作用，使保护气流向通气槽与液氮接触的三个面，增大保护气与冷却液的接触面积，加强了冷却效果；靠近出气口端的导流叶轮12则反向安装，使得冷却过后的保护气混合均匀，提高了冷却效率。
本发明的使用步骤如下：首先，在每个保护气通道6的中部以及靠近用于进气的气管一端正向安装一图5所示的导流叶轮，再反向安装靠近用于出气口气管一端的导流叶轮。然后，将冷却液管和通气管插入壳体端部端盖的孔里，并密封处理；最后，通过用于进气的气管3充入氩气，通过用于进液的冷却液管4注入液氮，冷却液通道8内的液氮对保护气通道6内的氩气冷却，从而得到低温的氩气，来作为焊接所用的冷源。
气管3、支气管2、冷却液管4的截面形状不限，只要能相互配合上即可。保护气通道6的形状不限，只要能尽量增大保护气与冷却液的接触面积即可。隔热槽5的形状和隔热材料也不限，只要能起到隔热效果即可。

Claims (6)

1.一种焊接用冷源装置，其特征是：包括壳体，所述的壳体为两端密封安装有端盖的筒状结构，壳体内设有若干保护气通道，保护气通道沿着壳体的轴线设置；壳体侧壁与保护气通道围成一冷却液通道；端盖上设有气管和冷却液管；气管通过若干支气管分别与若干保护气通道连通；冷却液管与冷却液通道连通。
2.根据权利要求1所述的焊接用冷源装置，其特征是：所述的若干保护气通道设置在壳体内侧壁上，沿圆周方向均匀布置；每个保护气通道内分别安装有多个导流叶轮。
3.根据权利要求2所述的焊接用冷源装置，其特征是：壳体两端盖上的气管，一用于进气，另一用于出气；保护气通道内的多个导流叶轮中靠近出气一端的导流叶轮反向安装，其余的导流叶轮正向安装。
4.根据权利要求1所述的焊接用冷源装置，其特征是：壳体侧壁内设有多个隔热槽，隔热槽为弧形槽，多个隔热槽沿圆周方向均匀布置，隔热槽内填充有隔热材料。
5.根据权利要求1所述的焊接用冷源装置，其特征是：所述的支气管的截面为矩形，冷却液管的截面为圆形；气管的截面为圆形、矩形或三角形；保护气通道的截面形状为圆形、矩形或三角形。
6.根据权利要求1所述的焊接用冷源装置，其特征是：冷却液管内通入的冷却液采用的是液氮。
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