半裂式空心鎢極同軸送絲惰性氣體保護焊焊槍的製作方法

2023-07-13 06:39:56 2

本發明屬於焊接、熔覆及增材製造領域，具體指代一種半裂式空心鎢極同軸送絲惰性氣體保護焊焊槍。

背景技術：

傳統的熔化極氣體保護焊採用可熔化的焊絲與被焊工件之間的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬，並向焊接區輸送保護氣體，使電弧熔化的焊絲、熔池及附近的母材金屬免受周圍空氣的有害作用。連續送進的焊絲金屬不斷熔化並過渡到熔池，與熔化的母材金屬融合形成焊縫金屬，從而使工件相互連接起來的一種焊接方法。傳統的非同軸送絲tig焊，雖然焊接質量比較好，但是在複雜路逕自動焊接、熔覆及增材製造時，由於焊接方向的改變，影響了焊絲與電弧之間的位置關係，所以影響焊接質量的穩定。雖然已有人申請了同軸送絲空心鎢極tig焊接方法（比如專利cn201620935656.7、專利cn201610718425.5、專利cn201610998677.8、專利cn201611030406.x），但是空心鎢極是由一體構成的，給製造帶來了一定困難。另外，已申請的專利空心鎢極沒有芯部陶瓷管及內表面沒有絕緣陶瓷塗層。

技術實現要素：

發明目的：

本發明提供一種半裂式空心鎢極同軸送絲惰性氣體保護焊焊槍，其目的是解決以往所存在的問題。該發明採用了鎢極紫銅冷卻體水冷通道系統，實現了鎢極載流能力的大幅度提高，從而提高了生產效率；另外，紫銅保護氣噴嘴有水冷通道，保證了紫銅保護氣噴嘴使用壽命，也保證了焊接性能的穩定。

技術方案：

一種半裂式空心鎢極同軸送絲惰性氣體保護焊焊槍，其特徵在於：該焊槍包括紫銅保護氣體噴嘴、紫銅保護氣體腔及紫銅保護氣體噴嘴冷卻環；紫銅保護氣體噴嘴冷卻環設置在紫銅保護氣體噴嘴的外圍，紫銅保護氣體腔與託架固定，紫銅保護氣體腔的前方形成向前逐漸內收的紫銅保護氣體噴嘴,在紫銅保護氣體腔內設置有鎢極紫銅冷卻體，鎢極紫銅冷卻體與紫銅保護氣體腔內壁之間形成氣體通道，氣體通道與紫銅保護氣體噴嘴連通，鎢極紫銅冷卻體內設置有半裂式空心鎢極，半裂式空心鎢極伸出鎢極紫銅冷卻體的前端，使用時焊絲穿過託架、鎢極紫銅冷卻體及半裂式空心鎢極，並與從紫銅保護氣體噴嘴噴出的保護氣體匯合。

在鎢極紫銅冷卻體內設置有冷卻水通道,冷卻水通道在託架處形成進水口。

在半裂式空心鎢極與焊絲之間設置有陶瓷絕緣層或陶瓷絕緣管，陶瓷絕緣層或陶瓷絕緣管的後端穿過半裂式空心鎢極後伸進鎢極紫銅冷卻體內並被冷卻水通道環繞。

半裂式空心鎢極的尖端為產生圓環形電弧的尖端形及圓球形。

焊絲是由送絲機構首先導入合金管中，然後進入陶瓷管內部。

半裂式空心鎢極是採用兩個半裂式空心鎢極貼合的方式構成的一個完整空心鎢極。

陶瓷絕緣層採用噴塗方法在鎢極內表面製造。

氣體通道在託架處形成進氣口,的進氣口是對稱分布的。

鎢極紫銅冷卻體上有2組用以固定半裂式空心鎢極和其芯部，陶瓷絕緣層或陶瓷絕緣管的禁錮螺栓。

焊絲由送絲機構導入陶瓷管內部，從半裂式空心鎢極尖端出來。

優點效果：

本發明提供一種半裂式空心鎢極同軸送絲惰性氣體保護焊焊槍，空心鎢極採用半裂式空心鎢極方式，該方式製造工藝簡單，應用方便；而且增加了鎢極紫銅冷卻體水冷通道及紫銅保護氣體噴嘴水冷通道，可以大大地提高鎢極的載流能力級紫銅保護氣體噴嘴使用壽命，保證焊接效率提高及焊接質量穩定。

所述的同軸送絲鎢極惰性氣體保護焊焊槍裝置，其進一步設計在於半裂式空心鎢極芯部有一根陶瓷管或空心鎢極內表面有絕緣陶瓷塗層，該陶瓷管或絕緣陶瓷塗層的作用是為了防止焊絲與鎢極及鎢極紫銅冷卻體之間的接觸導電。

所述的同軸送絲鎢極惰性氣體保護焊焊槍裝置，其進一步設計在於焊絲由送絲機構導入陶瓷管內部，從半裂式空心鎢極尖端出來。

本發明的有益效果具體如下：

1.該發明實現了傳統tig質量好和mig焊效率高兩方面的優點；

2.空心鎢極採用兩個半裂式空心鎢極，製造工藝簡單，應用方便；另外，半裂式空心鎢極芯部有一根陶瓷管或空心鎢極內表面有絕緣陶瓷塗層，該陶瓷管或絕緣陶瓷塗層有效地防止了焊絲與鎢極及鎢極紫銅冷卻體之間的接觸導電。

3.焊槍頭採用水冷結構，提高了承載焊接電流的能力，進而很大程度上提高了生產效率；

4.空心鎢極採用了半裂式（由兩個半空心鎢極組合而成的）製造方式，該種方式能夠在鎢極內表面進行噴塗處理，而整體式不能對空心鎢極內部進行加工處理，而且半空心鎢極製造更加簡單，同心度的精度更高；

5.半裂式空心鎢極芯部採用了陶瓷管或內表面噴塗絕緣陶瓷塗層，防止了焊絲與鎢極之間的接觸導電，而整體式空心鎢極不能解決這種問題。

附圖說明：

圖1一種半裂式空心鎢極同軸送絲惰性氣體保護焊焊槍結構示意圖；

圖2鎢極紫銅冷卻體水冷通道剖面圖；

圖3一種半裂式空心鎢極同軸送絲惰性氣體保護焊焊槍俯視圖；

圖4-1為半裂式空心鎢極端面的一種形式示意圖；

圖4-2為半裂式空心鎢極端面的第二種形式示意圖；

圖4-3為半裂式空心鎢極端面的第三種形式示意圖；

圖4-4為半裂式空心鎢極端面的第四種形式示意圖；

圖4-5為圖4-1的仰視圖；

圖4-6為圖4-2的仰視圖；

圖4-7為圖4-3的仰視圖；

圖4-8為圖4-4的仰視圖；

1-紫銅保護氣體噴嘴2-紫銅保護氣體腔3-禁錮螺栓4-鎢極紫銅冷卻體水冷通道5-託架6-螺紋7-進氣口8-陶瓷管9-紫銅保護氣體噴嘴冷卻環10-半裂式空心鎢極11-鎢極紫銅冷卻體12-進水口13-出水口14-電木15-螺釘16-合金管17送絲機構18-焊絲。

具體實施方式：

本發明提供一種半裂式空心鎢極同軸送絲惰性氣體保護焊焊槍，該焊槍包括紫銅保護氣體噴嘴1、紫銅保護氣體腔2及紫銅保護氣體噴嘴冷卻環9；紫銅保護氣體噴嘴冷卻環9設置在紫銅保護氣體噴嘴1的外圍，紫銅保護氣體腔2與託架5固定，紫銅保護氣體腔2的前方形成向前逐漸內收的紫銅保護氣體噴嘴1,在紫銅保護氣體腔2內設置有鎢極紫銅冷卻體11，鎢極紫銅冷卻體11與紫銅保護氣體腔2內壁之間形成氣體通道（見圖1中的箭頭位置），氣體通道與紫銅保護氣體噴嘴1連通，鎢極紫銅冷卻體11內設置有半裂式空心鎢極10，半裂式空心鎢極10伸出鎢極紫銅冷卻體11的前端，使用時焊絲18穿過託架5、鎢極紫銅冷卻體11及半裂式空心鎢極10，並與從紫銅保護氣體噴嘴1噴出的保護氣體匯合。

在鎢極紫銅冷卻體11內設置有冷卻水通道4,冷卻水通道4在託架5處形成進水口12。該焊槍利用鎢極紫銅冷卻體11內部冷卻水通道4對鎢極進行了間接的冷去，這樣可以減少鎢極損耗、增大焊接電流及提高生產效率；

在半裂式空心鎢極10與焊絲18之間設置有陶瓷絕緣層或陶瓷絕緣管8，陶瓷絕緣層或陶瓷絕緣管8的後端穿過半裂式空心鎢極10後伸進鎢極紫銅冷卻體11內並被冷卻水通道4環繞。陶瓷絕緣層或陶瓷絕緣管8是為防止焊絲和鎢極之間導電

半裂式空心鎢極10的尖端為產生圓環形電弧的尖端形及圓球形，半裂式空心鎢極10的鎢極尖端如圖1所示，在紫銅保護氣體噴嘴1的裡面且其前端是略伸出紫銅保護氣體噴嘴1的。

焊絲18是由送絲機構17首先導入合金管16中，然後進入陶瓷管8內部。

半裂式空心鎢極10是採用兩個半裂式空心鎢極貼合的方式構成的一個完整空心鎢極。

陶瓷絕緣層採用噴塗等方法在鎢極內表面製造。

氣體通道在託架5處形成進氣口7,的進氣口7是對稱分布的。其目的是為了使保護氣體更加均勻的送出紫銅保護氣體噴嘴1。

鎢極紫銅冷卻體11上有2組用以固定半裂式空心鎢極10和其芯部，陶瓷絕緣層或陶瓷絕緣管8的禁錮螺栓3。

焊絲18由送絲機構17導入陶瓷管8內部，從半裂式空心鎢極10尖端出來。

參照圖1所示，保護氣體從進氣口7進入，為了達到良好保護效果，設計了兩個進氣口，對稱分布，保證保護氣流更加均勻和穩定；

參照圖3所示，冷卻水從進水口12進入，通過鎢極紫銅冷卻體水冷通道4，最後從出水口13排出，進水孔12和出水口13的具體位置可以參看圖3所示，在工作過程中，該冷卻水通道能夠帶走鎢極產生的大量熱，從而提高鎢極的載流能力，進而提高生產效率；

參照圖4-1至4-8所示，是本發明的半裂式空心鎢極10。其半裂式空心鎢極10製造工藝簡單，在其芯部放入陶瓷管8或絕緣陶瓷塗層，該陶瓷管8或絕緣陶瓷塗層能夠防止焊絲與半裂式空心鎢極10及鎢極紫銅冷卻體11之間接觸導電；

參考圖4-1至4-8所示，半裂式空心鎢極10的端部可採用尖端形狀及半球形狀，該方式容易引燃電弧，且電弧穩定。如圖4-1為外圍尖端的形式，即自上而下逐漸變小，圖4-2為內緣尖端的形式，即內部由上至下逐漸變大，圖4-3為內緣及外圍均呈尖端的形式，即外圍自上而下逐漸變小,內部由上至下逐漸變大；圖4-4為外圍自上而下逐漸變小的圓弧狀，內緣為自上而下逐漸變大的圓弧狀。

綜上所述，該發明的半裂式空心鎢極的製作方法簡單，並且空心鎢極芯部有陶瓷管或絕緣陶瓷塗層；在同軸送絲半裂式空心鎢極惰性氣體保護焊接、熔覆及增材製造過程中，本發明不會受方向改變而影響焊絲與電弧之間的位置關係，適合複雜路徑加工製造；另外空心鎢極及紫銅保護氣噴嘴有水冷通道，保證了空心鎢極及紫銅保護氣噴嘴使用壽命，也保證了焊接性能的穩定。