一種新型自身旋轉清渣大電流mag焊複合噴咀焊槍及該焊槍的清渣方法

2023-05-29 20:28:46

專利名稱：一種新型自身旋轉清渣大電流mag焊複合噴咀焊槍及該焊槍的清渣方法
技術領域：
本發明提出的一種新型自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍及該焊槍的清 渣方法屬於氣體保護焊焊接技術領域，特別涉及到新型大電流MAG焊焊槍結構及焊槍的自 身旋轉清渣方法。
背景技術：
MAG焊最常用的焊絲為Φ 1.6mm以下的細絲，焊接電流為500A以下，在CO2或MAG 焊時會產生一定的飛濺。在使用6 3.2!11111以上的粗絲和600-120(^大電流焊接時能產生大 量飛溉，該飛濺粘到噴咀內壁，影響焊接穩定性，焊接時噴咀內壁粘渣(飛濺)應當及時清理。除了採用紫銅噴咀及水冷紫銅噴咀外，還採用金屬外套內襯陶瓷的複合噴咀，這 種複合噴咀能在一定程度上能提高噴咀整體耐熱性和可靠性，也能適當減少焊接飛濺在復 合噴咀陶瓷內套上的附著。當使用600A以上大電流的MAG焊時由於飛濺很多，雖然採用內部為陶瓷的複合噴 咀，仍有較多的飛濺粘附在陶瓷噴咀內表面，此時噴咀內粘渣(飛濺)的清理是一個大問題。通常是待焊槍冷卻後卸下噴咀，經敲打清理噴咀內部的粘渣，這樣不僅容易損壞 噴咀，而且費時費力，影響生產的連續性。另外，在大電流MAG焊時，採用水冷噴咀會造成裝置複雜，使用時易產生漏水等問 題，並且焊接飛濺仍容易粘附在噴咀內表面上。還有複合噴咀中金屬外套與陶瓷內套前端 平齊的結構，焊接時這種結構飛濺非常容易粘到金屬外套的前端邊緣上，由於大電流焊槍 的噴嘴與槍體多不是絕緣結構，此時極易產生短路。在CO2或MAG焊機器人焊接工作站，一般配置一臺專用的清槍器，每次焊接一定時 間後，機器人將焊槍伸到清槍器內，清槍器的專用刀具轉動將焊槍噴咀內部飛濺物清理幹 淨。此種機器人清槍裝置是和焊槍分開的專用設備，結構複雜，成本高。

發明內容
為了解決背景技術中採用大電流MAG焊焊槍清渣困難，並進一步優化複合噴咀的 結構，本發明提出一種新型自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍及該焊槍的清渣方 法。本發明的技術方案如下 1. 一種新型自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍，複合噴咀由噴咀金屬外套 和噴咀陶瓷內套組成，其特徵在於， 1)噴咀金屬外套4的外表面設有圓形散熱片；噴咀陶瓷內套3前端部有4_8mm —段裸露，該段無噴咀金屬外套4包裹；2)噴咀陶瓷內套3與陶瓷分流環11形成一個完全由陶瓷防護的空腔；3)手柄7通過手柄連接件8與手柄旋轉過渡套5連成一體；4)環形清渣刀10通過連接螺釘12固定在螺紋導向軸9上；5)螺紋導向軸9與手柄旋轉過渡套5通過升降螺紋耦合；6)手柄旋轉過渡套5通過防滑螺釘6與噴咀金屬外套4相連。2.根據上述的自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍，其特徵在於環形清渣刀 10的外圓直徑比噴咀陶瓷內套3內圓直徑略小，兩者間隙為0. 3-0. 5mm。3.利用上述的自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍的自身旋轉清渣方法，其 特徵在於，1)經一段時間焊接後，複合噴咀的噴咀陶瓷內套3內表面粘有較多的飛濺渣，此 時開始清渣；2)轉動手柄7，藉助手柄連接件8使手柄旋轉過渡套5沿螺紋導向軸9轉動上升， 與手柄旋轉過渡套5連接的複合噴咀也隨之轉動上升；3)固定不動的環形清渣刀10與轉動上升的複合噴咀陶瓷內套3內圓周接觸，此時 環形清渣刀10清除噴咀陶瓷內套3上的粘渣；4)清渣完成後反向轉動手柄7，使複合噴咀沿螺紋導向軸9轉動下降，直至焊接位置。4.根據上述的焊槍自身旋轉清渣方法，通過連接螺釘12與螺紋導向軸9連接的環 形清渣刀10可以更換。與背景技術中相關的技術相比較，本發明提出的焊槍具有以下明顯的優點和效 果1.複合噴咀的噴咀金屬外套4由於採用圓形散熱片明顯增加了複合噴咀的散熱 效果。2.複合噴咀由於其噴咀陶瓷噴咀3前端裸露一段的結構可以完全避免焊接飛濺 粘附在噴咀金屬外套4上，這樣就不會因粘渣接觸工件而造成短路的危險。3.由噴咀陶瓷內套3與陶瓷分流環11形成的完全由陶瓷防護的空腔可以防止強 烈弧光和高熱液態金屬對焊槍金屬部分的烘烤和衝擊，有利零部件壽命的延長，另外，能減 少噴咀內部的熔渣，延長焊槍連續工作時間；4.採用旋轉清渣焊槍結構的清渣方法的清渣效果非常明顯，在小空間內部焊接時 (螺旋管內部焊接時)，原焊槍清渣一次花費時間為15-20分鐘，採用本發明焊槍的自身旋 轉清渣方法清渣，清渣一次時間僅為30秒左右。5.與機器人清槍器相比，本發明提出的焊槍及其清渣方法，清渣裝置與焊槍為一 體，結構非常簡單，操作方便，造價低廉，適用範圍更加廣泛。


圖1本發明的自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍軸向剖視圖；圖2環形清渣刀的結構3圖1的局部放大圖A，表示環形清渣刀與噴咀陶瓷內套的相對位置；
圖4自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍的外觀圖，該外觀圖表示焊槍清完 渣的狀況。圖1清楚表明了本發明提出的具有可以自身旋轉清渣的複合噴咀焊槍的整體結構。噴咀陶瓷內套3與陶瓷分流環11內部形成一個完全由陶瓷防護的空腔，這一方面 可以防止強烈弧光和高熱的液態金屬飛濺對焊槍金屬部分的烘烤和衝擊，有利於焊槍另部 件壽命的延長，另外，由於陶瓷與金屬的潤溼性差，可以減少噴咀內部的熔渣，延長焊槍一 次連續工作時間。複合噴咀由噴咀金屬外套4和噴咀陶瓷內套3通過過盈配合而成，噴咀陶瓷內套 3有一部分大約4-8mm高出噴咀金屬外套4而裸露在外，這種特殊的結構設計，可以完全避 免金屬噴咀在其上粘有飛濺渣不慎接觸工件而短路。手柄7藉助手柄連接件8使手柄旋轉過渡套5沿著在焊槍中心位置的螺紋導向軸 9轉動上升，與手柄轉動過渡套9通過防滑螺釘6相連接的噴咀金屬外套4及整個複合噴咀 也同樣轉動上升。環形清渣刀10如圖1和圖2所示通過連接螺釘12固定在螺紋導向軸9的前端外 側，環形清渣刀10前端由於清渣留有1-1. 5mm左右的小平臺，之後通過圓弧圓滑過渡，這樣 可以提高環形清渣刀10的使用壽命。用連接螺釘12連接環形清渣刀10保證該環形清渣 刀10的可更換性。環形清渣刀10採用硬質合金或熱處理後硬度較大的合金鋼製作。如圖3所示，環形清渣刀10的外徑與噴咀陶瓷內套3內徑之間具有0. 3-0. 5mm左 右間隙；該間隙用於防止環形清渣刀10由於焊接熱脹而出現卡死的狀況。當複合噴咀因手柄7轉動而使複合噴咀沿螺紋導向軸9轉動上升，此時，轉動上升 的噴陶瓷內套3的內圓與環形清渣刀10接觸，完成粘結在噴咀陶瓷噴咀內套3內表面上的 粘渣的清除。圖4表示該旋轉清渣焊槍噴咀清渣完時的外觀圖，箭頭分別表示複合噴咀繞螺紋 導向軸9的轉動方向和上升方向，可以看出此時複合噴咀轉動上升到焊槍的較高位置。清渣完成後反向轉動手柄7，使複合噴咀沿螺紋導向軸9轉動下降，直到焊接位置。
具體實施例方式本發明的焊槍在中油寶世順鋼管有限公司螺旋管生產的預焊工序中使用。螺旋 焊管預焊是在成型機的內部進行，為連續不間斷生產，一次焊接的時間越長，每次停機清理 飛濺時間越短，生產效率越高，特別是對於508-610mm小直徑管子，在內部清理焊槍更加困難。採用MAG焊，主要工藝參數如下電流 650-1000A，電壓 21-23V，焊絲 CHW-60C，規格 Φ 3. 2，焊速 3. 5_5m/分。利用本焊槍一次連續焊接時間80-120分鐘，進行清渣時間30秒左右；相比原採 用全銅質水冷焊槍一次連續焊接生產時間為40分鐘左右就要清渣，平均清渣時間15-20分鐘。因此，採用本發明的焊槍，明顯減少焊接停機次數和減少焊槍清渣時間，提高生產率。
權利要求
一種新型自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍，複合噴咀由噴咀金屬外套和噴咀陶瓷內套組成，其特徵在於，1)噴咀金屬外套(4)的外表面設有圓形散熱片；噴咀陶瓷內套(3)前端部有4-8mm一段裸露，該段無噴咀金屬外套(4)包裹；2)噴咀陶瓷內套(3)與陶瓷分流環(11)形成一個完全由陶瓷防護的空腔；3)手柄(7)通過手柄連接件(8)與手柄旋轉過渡套(5)連成一體；4)環形清渣刀(10)通過連接螺釘(12)固定在螺紋導向軸(9)上；5)螺紋導向軸(9)與手柄旋轉過渡套(5)通過升降螺紋耦合；6)手柄旋轉過渡套(5)通過防滑螺釘(6)與噴咀金屬外套(4)相連。
2.根據權利要求1所述的自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍，其特徵在於，環形 清渣刀C10)的外圓直徑比噴咀陶瓷內套C3 >內圓直徑略小，兩者間隙為0. 3-0. 5mm。
3.利用權利要求1所述的自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍的清渣方法，其特 徵在於，1)經一段時間焊接後，複合噴咀的噴咀陶瓷內套(3)內表面粘有較多的飛濺渣，此時 開始清渣；2)轉動手柄(7)，藉助手柄連接件(8)使手柄旋轉過渡套(5)沿螺紋導向軸(9)轉動 上升，與手柄旋轉過渡套(5)連接的複合噴咀也隨之轉動上升；3)固定不動的環形清渣刀(10)與轉動上升的複合噴咀的噴咀陶瓷內套(3)內圓周接 觸，此時環形清渣刀(10)清除噴咀陶瓷內套(3)上的粘渣；4)清渣完成後反向轉動手柄(7)，使複合噴咀沿螺紋導向軸(9)轉動下降，直至焊接位置。
4.根據權利要求3所述的自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍的清渣方法，其特 徵在於，通過連接螺釘(12)與螺紋導向軸(9)連接的環形清渣刀(10)可以更換。
全文摘要
本發明提出一種新型自身旋轉清渣大電流MAG焊複合噴咀焊槍及該焊槍的清渣方法；本發明的目的是為了解決採用大電流MAG焊時焊槍清渣困難和進一步優化噴咀結構。本發明主要包括具有自身旋轉清除複合噴咀內焊接飛濺渣的焊槍結構以及該焊槍的自身旋轉清渣方法。該焊槍結構及自身旋轉清渣方法適用於粗絲大電流MAG焊接。
文檔編號B23K9/16GK101829839SQ201010186709
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者唐麒龍, 張善保, 楊戰利, 楊永波, 白德濱, 白英, 趙德民, 郝路平 申請人:機械科學研究院哈爾濱焊接研究所