一種附加焊縫補償保護氣體的裝置及方法
2023-04-28 05:39:21
一種附加焊縫補償保護氣體的裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種附加焊縫補償保護氣體的裝置及方法,包括氣瓶、焊絲的送絲機構、焊槍噴嘴的送氣管路、一個補償氣體噴嘴;送氣管路包括送氣總管、B支管、C支管和三通閥;送氣總管的一端連接三通閥的A端;B支管的一端連三通閥的B端,另一端與焊槍噴嘴相通;C支管一端連接三通閥的C端,另一端連接補償氣體噴嘴。保護氣體由C支管先經過單向閥,再由補償氣體噴嘴噴射到脫離焊槍電弧區的焊縫上,氣流覆蓋在未凝固的焊縫熔池區域,使原本應暴露於空氣中的焊縫獲得穩定、可靠、持續的氣體保護,可有效避免焊縫氧化、裂紋、氣孔、咬邊、不鏽鋼脆化等焊接缺陷。
【專利說明】一種附加焊縫補償保護氣體的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氣體保護焊接裝置與工藝,尤其涉及一種附加焊縫補償保護氣體的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]氣體保護焊是當今世界的主要焊接方法之一。按消耗材料統計,工業發達國家的氣體保護焊消耗材料佔焊接材料總量的60%左右,而日本高達70%以上,我國雖然只有40%,但近幾十年內隨著國家綜合國力日益增強,氣體保護焊技術也出現蓬勃發展的趨勢。關於氣體保護焊基本原理和特徵,國內焊接專家殷樹言教授在其學術新作《氣體保護焊工藝基礎及應用》(機械工業出版社,2012年9月第一版)一書中已作明確闡述,此處不再贅述。在氣體保護焊接技術中,保護氣體作為電弧介質角色主要承擔電離、穩定電弧和功率變換等功能,作為保護角色主要起到屏蔽空氣和水份,保護焊接區不受侵蝕和產生冶金作用,並提高焊接性能。上述理論也一定程度上反映了當今國內外氣體保護焊接理論和實際產業化應用發展水平,具有較高的學術及行業認可度。然而,從上述現有氣體保護焊理論及行業應用可知,保護性氣體明顯在有限時間和空間承擔多種功能,負擔過重,勢必出現功能上的顧此失彼現象,一定程度上影響焊縫質量和焊接效率進一步提升。從理論和實際應用可以看出,人們顯然既認識到保護氣體的保護功能極為重要,又無法從現有氣體保護焊接理論和實踐技術中找到更好的方法改變這一不利現狀。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足,提供一種附加焊縫補償保護氣體的裝置及方法,專門為已脫離焊接區保護氣體但仍處於高溫熔融-凝固混合態的焊縫提供及時有效氣體保護,較好的解決了原保護氣體負擔過重,「保護不周」的技術難題。
[0004]本發明通過下述技術方案實現:
[0005]一種附加焊縫補償保護氣體的裝置,包括氣瓶、焊絲5的送絲機構12、焊槍噴嘴4的送氣管路、一個補償氣體噴嘴9 ;
[0006]所述送氣管路包括送氣總管1、8支管3、支管2和三通閥11 ;
[0007]所述送氣總管1的一端連接三通閥11的八端;8支管3的一端連三通閥11的8端,另一端與焊槍噴嘴4相通 ? 支管2 —端連接三通閥11的端,另一端連接補償氣體噴嘴9。
[0008]所述補償氣體噴嘴9與焊槍固定或拆卸式連接;補償氣體噴嘴9位於焊槍氣體保護罩的正後側。
[0009]所述補償氣體噴嘴9上設有單向調節閥10。補償氣體噴嘴9的垂直位置、水平位置可調。
[0010]所述補償氣體噴嘴9的噴氣端呈圓口喇叭狀或者長方形。
[0011]所述8支管3和支管2上分別設有流量表。
[0012]採用上述裝置對焊縫進行氣體補償保護的方法如下:
[0013]當焊接開始時,打開送氣總管1的氣流通路,保護氣體經三通閥11進入0支管2和8支管3 ;
[0014]通過調節三通閥11的閥門,實現對8支管3和支管2內氣體流量的分配,得到焊縫所需工作氣體的流量;
[0015]保護氣體由支管2先經過單向閥10,再由補償氣體噴嘴9噴射到脫離焊槍電弧區的焊縫上,氣流覆蓋在未凝固的焊縫熔池區域,使原本應暴露於空氣中的焊縫獲得持續的氣體保護。
[0016]本發明相對於現有技術,具有如下的優點及效果:
[0017]本裝置實現焊後焊縫氣體再保護,並採用符合焊縫焊後氣體再保護的新方法,改造現有焊接裝置,實現了補償氣體保護下的焊後焊縫質量提高,部分焊接冶金性能和物理化學性能獲得優化和提升的目的。
[0018]本裝置焊後焊縫跟蹤保護方法及措施,專門為已脫離焊接區保護氣體但仍處於高溫熔融-凝固混合態的焊縫提供及時有效氣體保護,較好的解決了原保護氣體負擔過重,「保護不周」的難題。
[0019]保護氣體由支管2先經過單向閥10,再由補償氣體噴嘴9噴射到脫離焊槍電弧區的焊縫上,氣流覆蓋在未凝固的焊縫熔池區域,使原本應暴露於空氣中的焊縫獲得穩定、可靠、持續的氣體保護,可有效避免焊縫氧化、裂紋、氣孔、咬邊、不鏽鋼脆化等焊接缺陷。若調節不同氣體流量,還可在一定程度上對未及凝固的溶滴和熔池起到攪拌調整作用,改善焊縫外觀成形,提高焊接和合格率。補償保護氣噴嘴前端設置單向氣閥,防止空氣回流填充氣路。
[0020]本裝置與方法立足於當今氣體保護焊接技術的實際需要,通過理論分析和工藝實踐,經比較、提煉、總結和突破常規的思考,首次提出可行可用的焊後焊縫氣體保護思路、原理和方法。該方法的提出,突破了現有氣體保護焊局限於焊槍頭氣體保護的固有思路,設計構建第二氣體保護區域對高溫熔融-凝固混合態焊縫實施專門保護,使焊縫保護思想從理念落到了實際應用。
[0021]該方法將會涉及到更多的氣體保護焊接理論和應用的研究,實用前景廣闊,實現方法簡單易行,改造成本低廉,工藝實驗和工藝參數調整設置方便,無論是依圖改造現有設備還是基於本新方法,採用別的方式構建補償氣體支路,均能實現對焊後焊縫的氣體再保護功能。因此,本發明特徵和優勢突出,突破現有氣體保護焊接理論和應用界限,探索了改善和提高氣體保護焊焊接質量的新路徑,具有進一步深入研究的理論價值和應用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明附加焊縫補償保護氣體的裝置結構示意圖;
[0023]圖中編號:6為氣體;7為熔池;0和?為氣體保護區,2為過渡區;其他編號見【具體實施方式】部分。
【具體實施方式】
[0024]下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述。
[0025]實施例
[0026]如圖所示。本發明附加焊縫補償保護氣體的裝置,包括氣瓶、焊絲5的送絲機構12、焊槍噴嘴4的送氣管路、一個補償氣體噴嘴9 ;
[0027]所述送氣管路包括送氣總管1、8支管3、支管2和三通閥11 ;
[0028]所述送氣總管1的一端連接三通閥11的八端;8支管3的一端連三通閥11的8端,另一端與焊槍噴嘴4相通 ? 支管2 —端連接三通閥11的端,另一端連接補償氣體噴嘴9。
[0029]所述補償氣體噴嘴9與焊槍固定或拆卸式連接;補償氣體噴嘴9位於焊槍氣體保護罩的正後側,緊貼(或10毫米以內間隙)氣體保護罩,與氣體保護罩持平或上下5毫米。
[0030]所述補償氣體噴嘴9上設有單向調節閥10,可防止空氣回流滯留於0支管2內,影響保護氣體純度。
[0031]補償氣體噴嘴9的噴氣端呈圓口喇叭狀或者長方形。
[0032]補償氣體噴嘴9的垂直位置、水平位置可調。
[0033]所述8支管3和支管2上分別設有流量表。
[0034]採用上述裝置對焊縫進行氣體補償保護的方法如下:
[0035]當焊接開始時,打開送氣總管1的氣流通路,保護氣體經三通閥11進入0支管2和8支管3 ;
[0036]通過調節三通閥11的閥門,實現對8支管3和支管2內氣體流量的分配,得到焊縫所需工作氣體的流量;
[0037]保護氣體由支管2先經過單向閥10,再由補償氣體噴嘴9噴射到脫離焊槍電弧區的焊縫上,氣流覆蓋在未凝固的焊縫熔池區域,使原本應暴露於空氣中的焊縫獲得穩定、可靠、持續的氣體保護,可有效避免焊縫氧化、裂紋、氣孔、咬邊、不鏽鋼脆化等焊接缺陷。若調節不同氣體流量,還可在一定程度上對未及凝固的溶滴和熔池起到攪拌調整作用,改善焊縫外觀成形,提高焊接和合格率。補償保護氣噴嘴前端設置單向氣閥,防止空氣回流填充氣路。
[0038]補償保護氣體可與主路保護氣體相同或不同,以能實現對焊縫調理和保護為宜。
[0039]本裝置及方法,適用於所有需要氣體保護焊類型:如惰性氣體保護焊(1%焊)、活性氣體保護焊(嫩6焊)、鎢極氣體保護焊0116焊)、(1)2氣體保護焊、混合氣體保護焊、雷射焊等。焊接母材包括碳鋼、各類不鏽鋼、合金鋼,銅,鋁、鋁合金同種或異種金屬焊接。
[0040]如上所述,便可較好地實現本發明。
[0041]本發明的實施方式並不受上述實施例的限制,其他任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應為等效的置換方式,都包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種附加焊縫補償保護氣體的裝置,包括氣瓶、焊絲(5)的送絲機構(12)、焊槍噴嘴(4)的送氣管路,其特徵在於:還包括一個補償氣體噴嘴(9); 所述送氣管路包括送氣總管(I)、B支管(3)、C支管(2)和三通閥(11); 所述送氣總管(I)的一端連接三通閥(11)的A端;B支管(3)的一端連三通閥(11)的B端,另一端與焊槍噴嘴(4)相通;C支管(2) —端連接三通閥(11)的C端,另一端連接補償氣體噴嘴(9)。
2.根據權利要求1所述裝置,其特徵在於:所述補償氣體噴嘴(9)與焊槍固定或拆卸式連接;補償氣體噴嘴(9)位於焊槍氣體保護罩的正後側。
3.根據權利要求1所述裝置,其特徵在於:所述補償氣體噴嘴(9)上設有單向調節閥(10)。
4.根據權利要求1至3任一項所述裝置,其特徵在於:補償氣體噴嘴(9)的噴氣端呈圓口喇叭狀或者長方形。
5.根據權利要求4所述裝置,其特徵在於:補償氣體噴嘴(9)的垂直位置、水平位置可調。
6.根據權利要求4所述裝置,其特徵在於:所述B支管(3)和C支管(2)上分別設有流量表。
7.採用權利要求1至6中任一項所述裝置對焊縫進行氣體補償保護的方法,其特徵在於下述步驟: 當焊接開始時,打開送氣總管(I)的氣流通路,保護氣體經三通閥(11)進入C支管(2)和B支管(3); 通過調節三通閥(11)的閥門,實現對B支管(3)和C支管(2)內氣體流量的分配,得到焊縫所需工作氣體的流量; 保護氣體由C支管(2)先經過單向閥(10),再由補償氣體噴嘴(9)噴射到脫離焊槍電弧區的焊縫上,氣流覆蓋在未凝固的焊縫熔池區域,使原本應暴露於空氣中的焊縫獲得持續的氣體保護。
【文檔編號】B23K9/16GK104289796SQ201410495794
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】薛家祥, 董昌文, 陳振升 申請人:華南理工大學