專利名稱：一種合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎢極氬弧焊焊槍。
技術(shù)背景
合金粉末填充鎢極氬弧焊以合金粉末代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焊絲作為填充材料，以電弧為熱源，利用電弧產(chǎn)生的熱量使填充的合金粉末與待焊材料熔化，形成完整的焊縫，從而達(dá)成材料的連接。這種焊接方法可以用于各種金屬材料的焊接，尤其適用于鋁合金、鎂合金等輕合金材料的熔化焊接?；谶@種焊接方法的工藝特點(diǎn)，對作為填充材料的合金粉末在焊接過程中的送進(jìn)提出了較高的要求。為了適應(yīng)自動(dòng)焊接工藝，既要求焊接過程中合金粉末能夠連續(xù)不斷穩(wěn)定地準(zhǔn)確送入焊接區(qū)，又要求合金粉末能充分熔化后填充待焊接區(qū)域，從而形成連續(xù)的焊縫，并且成形美觀。顯然，普通鎢極氬弧焊槍無法進(jìn)行合金粉末的穩(wěn)定填充送進(jìn)，也無法滿足焊接工藝對送粉精度、送粉流量以及焊接控制時(shí)序的要求。因此，在合金粉末填充鎢極氬弧焊接時(shí)，普通鎢極氬弧焊槍并不能作為完全滿足工藝要求的電弧熱源工具。
普通鎢極氬弧焊槍適用于常規(guī)鎢極氬弧焊接方法，在使用這種焊槍的過程中常常存在以下問題1、焊接效率低，熔深小。由于鎢電極承載電流的能力有限，且自由電弧形態(tài)較為擴(kuò)展， 電弧的功率密度較小，使形成的焊縫熔深淺，焊接速度和熔敷效率不高，在焊接中厚板時(shí)生產(chǎn)效率較低。
2、無填充材料送進(jìn)系統(tǒng)，在利用送絲機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)送絲焊接時(shí)，送絲系統(tǒng)較為復(fù)雜，且送絲精度要求較高；采用手工送絲焊接時(shí)，送絲效率低下，不能進(jìn)行長焊縫的連續(xù)焊接生產(chǎn)。
3、由于鎢電極在焊接過程中容易燒損，在一定程度上限制了常規(guī)鎢極氬弧焊接方法進(jìn)行高效率的焊接生產(chǎn)。
針對普通鎢極氬弧焊槍的上述問題，為了滿足合金粉末填充鎢極氬弧焊接的需要，迫切需要一種既可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接，又可以使合金粉末以足夠的填充量穩(wěn)定可靠地送進(jìn)的鎢極氬弧焊槍，配套合金粉末填充鎢極氬弧焊接方法以較低的或相近的生產(chǎn)成本來彌補(bǔ)常規(guī)鎢極氬弧焊接方法的不足。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠送進(jìn)合金粉末，并使合金粉末具有較高熔敷效率的鎢極氬弧自動(dòng)焊槍，從而充分發(fā)揮合金粉末填充鎢極氬弧焊接方法高效率的焊接工藝特點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍，所述焊槍由鎢極氬弧焊槍和自動(dòng)送粉槍兩大部分組成。
所述自動(dòng)送粉槍包括送粉槍支撐架、帶電纜送粉管接頭、送粉槍手柄、送粉開關(guān)、 槍體夾緊套、萬向聯(lián)軸送粉槍體、定位夾緊套、送粉噴嘴、導(dǎo)粉嘴、送粉管定向套筒、送粉軟管、控制電纜接口、送粉接口。
所述自動(dòng)送粉槍的送粉槍手柄通過送粉槍支撐架與鎢極氬弧焊槍的焊槍操作手柄連接；所述自動(dòng)送粉槍的槍體為萬向聯(lián)軸結(jié)構(gòu)，即萬向聯(lián)軸送粉槍體，其前部與后部通過萬向節(jié)連接，前部可相對于后端做各個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，萬向聯(lián)軸送粉槍體的后端連接送粉槍手柄，送粉軟管從送粉槍手柄進(jìn)入萬向聯(lián)軸送粉槍體至槍體前端，其后端連接送粉槍手柄， 導(dǎo)粉嘴接于送粉軟管出口處，導(dǎo)粉嘴和送粉軟管在萬向聯(lián)軸送粉槍體前端由送粉管定向套筒夾緊，并由定位夾緊套緊固，使導(dǎo)粉嘴和送粉軟管固定于萬向聯(lián)軸送粉槍體、定位夾緊套、送粉噴嘴形成的軸線方向；送粉噴嘴安裝于定位夾緊套前端，導(dǎo)粉嘴并定位于送粉噴嘴的出粉口處；所述送粉軟管后端有送粉接口，送粉槍手柄上有控制電纜接口。
本發(fā)明的創(chuàng)新在于旁軸送粉自動(dòng)焊槍將合金粉末以旁軸送粉的方式匯聚成流狀穩(wěn)定地送入電弧熱源作用區(qū)，充分熔化后形成熔敷焊道，從而配合合金粉末填充鎢極氬弧焊接方法實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的金屬材料焊接。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，其技術(shù)關(guān)鍵在于1、焊槍中氣、粉隔立，即具有獨(dú)立的送粉通路和保護(hù)氣體通路，使保護(hù)氣體、合金粉末可以通過各自獨(dú)立的通道送進(jìn)到焊接區(qū)，在槍體內(nèi)的送進(jìn)過程中最大限度地減少兩種流體的相互干擾，從而在焊接過程中具有穩(wěn)定的焊接電弧，也不影響保護(hù)氣體對焊接加熱區(qū)的保護(hù)效果；由于槍體中氣、粉通路的獨(dú)立，當(dāng)不使用合金粉末填充焊接時(shí)，關(guān)閉送粉通路，即可使焊槍適用于常規(guī)鎢極氬弧焊接。
2、合金粉末以與電弧熱源成旁軸的方式進(jìn)入焊接加熱區(qū)，該送粉方式在技術(shù)上較為容易實(shí)現(xiàn)，但如送粉軸線與電弧軸線形成的入射角設(shè)置不當(dāng)，容易影響電弧的穩(wěn)定燃燒， 造成合金粉末不能有效熔化和準(zhǔn)確填充。為了便于調(diào)整送粉入射角，送粉槍體采用萬向聯(lián)軸器作為自動(dòng)送粉槍關(guān)節(jié)，可使送粉入射角根據(jù)焊接工藝作任意方向調(diào)節(jié)，便于與電弧軸線形成恰當(dāng)?shù)娜肷浣嵌?，獲得最佳送粉及填充效果。
3、合金粉末以一定壓力的氬氣輔助送進(jìn)，在氣壓作用下，送粉軟管容易在工作中偏移軸線方向，影響送粉穩(wěn)定性。因此，送粉槍體內(nèi)部送粉軟管采用銅制導(dǎo)粉嘴導(dǎo)出，送粉管定向套筒將送粉軟管與導(dǎo)粉嘴固定于軸線方向，并用定位夾緊套夾緊，使送粉通道引導(dǎo)合金粉末在承受一定氣壓的工作中始終位于軸線方向而不發(fā)生方向偏離，從而保證合金粉末穩(wěn)定送進(jìn)。
在上述關(guān)鍵技術(shù)條件下，旁軸送粉自動(dòng)焊槍滿足合金粉末填充鎢極氬弧焊接的工藝需求，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的金屬材料焊接。
本發(fā)明提出一種合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍，和常規(guī)鎢極氬弧焊槍相比，具體有以下優(yōu)點(diǎn)和效果1、焊槍結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)施，充分發(fā)揮合金粉末填充氬弧焊接方法生產(chǎn)效率高的工藝優(yōu)勢；2、焊接電弧燃燒穩(wěn)定，合金粉末亦能穩(wěn)定送進(jìn)，可以滿足填充焊接工藝對較大送粉量的要求；3、操作控制方便，起弧按鈕開關(guān)與送粉開關(guān)均位于焊槍手柄上，便于單手控制送粉、起弧、停粉、熄弧等時(shí)序動(dòng)作；4、多功能多樣化，既可以使焊槍用于合金粉末填充鎢極氬弧焊接，也作為以合金粉末為添加介質(zhì)的表面噴焊、表面合金化的電弧熱源工具，還可以用于無填充材料的常規(guī)鎢極氬弧焊接場合；5、適用性廣。既適用于全自動(dòng)連續(xù)焊接生產(chǎn)，也適用于半自動(dòng)焊接生產(chǎn)。
本發(fā)明主要用于鋁合金、鎂合金等金屬材料的合金粉末填充鎢極氬弧焊接方法， 也可用于以合金粉末為添加介質(zhì)的表面噴焊、表面合金化等熱加工工藝。
圖1是合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍外觀示意圖。
圖2是合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍的送粉槍剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1鎢電極、2保護(hù)氣噴嘴、3氬弧焊槍體、4電極帽、5焊槍操作手柄、6送粉槍支撐架、7起弧按鈕開關(guān)、8帶電纜氬氣管接頭、9帶電纜送粉管接頭、10送粉槍手柄、11送粉開關(guān)、12槍體夾緊套、13萬向聯(lián)軸送粉槍體、14定位夾緊套、15送粉噴嘴、16導(dǎo)粉嘴、17送粉管定向套筒、18送粉軟管、19控制電纜接口、20送粉接口。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍外觀如圖1所示。焊槍由鎢極氬弧焊槍和自動(dòng)送粉槍兩大部分組成，鎢極氬弧焊槍產(chǎn)生電弧熱源，自動(dòng)送粉槍為電弧熱源作用區(qū)自動(dòng)填送合金粉末。起弧按鈕開關(guān)7和送粉開關(guān)11分別位于焊槍操作手柄5的上下兩側(cè)，使焊接操作時(shí)可單手完成起弧、送粉等控制動(dòng)作。
鎢極氬弧焊槍采用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，其由鎢電極1、保護(hù)氣噴嘴2、氬弧焊槍體3、電極帽4、焊槍操作手柄5、起弧按鈕開關(guān)7和帶電纜氬氣管接頭8組成。
自動(dòng)送粉槍剖面結(jié)構(gòu)如圖2所示。合金粉末由送粉接口 20送入焊槍，在工作氣體氬氣的氣壓作用下，合金粉末經(jīng)由送粉軟管18進(jìn)入自動(dòng)送粉槍體。槍體為萬向聯(lián)軸結(jié)構(gòu)， 即萬向聯(lián)軸送粉槍體13，可任意調(diào)整槍體角度，使槍體軸線與電弧軸線形成恰當(dāng)?shù)娜肷浣嵌?。?dǎo)粉嘴16接于送粉軟管18出口處，送粉管定向套筒17夾緊導(dǎo)粉嘴16和送粉軟管18， 使之固定于軸線方向，并由定位夾緊套14緊固。送粉噴嘴15由紫銅制成，安裝于定位夾緊套14前端，并定位導(dǎo)粉嘴16于送粉噴嘴15的出粉口。調(diào)整好送粉入射角之后，合金粉末流由送粉噴嘴15噴出，準(zhǔn)確送入電弧加熱區(qū)，形成熔敷焊道。
具體使用實(shí)例以典型的合金粉末填充鎢極氬弧焊接為例，調(diào)整自動(dòng)送粉槍萬向聯(lián)軸送粉槍體13，使其軸線與鎢極氬弧焊槍軸線成約45°入射角。焊槍對準(zhǔn)待焊區(qū)域，按下送粉開關(guān)11，焊槍提前送粉，由送粉噴嘴15噴出形成合金粉末流。當(dāng)合金粉末流穩(wěn)定后， 按下起弧按鈕開關(guān)7，焊槍提前送保護(hù)氣體，并隨后起弧，焊接開始。待焊區(qū)焊接完后，首先關(guān)閉送粉開關(guān)11，待電弧繼續(xù)維持燃燒短暫時(shí)間后，關(guān)閉起弧按鈕開關(guān)7，使熄弧，并滯后停氣，焊接結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍，其特征在于所述焊槍由鎢極氬弧焊槍和自動(dòng)送粉槍兩大部分組成；所述自動(dòng)送粉槍包括送粉槍支撐架(6)、帶電纜送粉管接頭(9)、送粉槍手柄(10)、送粉開關(guān)(11)、槍體夾緊套(12)、萬向聯(lián)軸送粉槍體(13)、定位夾緊套(14)、送粉噴嘴(15)、 導(dǎo)粉嘴(16)、送粉管定向套筒(17)、送粉軟管(18)、控制電纜接口(19)和送粉接口(20)；所述自動(dòng)送粉槍的送粉槍手柄(10)通過送粉槍支撐架(6)與鎢極氬弧焊槍的焊槍操作手柄(5)連接；所述自動(dòng)送粉槍的槍體為萬向聯(lián)軸結(jié)構(gòu)，即萬向聯(lián)軸送粉槍體13，其后端連接送粉槍手柄(10 )，送粉軟管(18 )從送粉槍手柄(10 )進(jìn)入萬向聯(lián)軸送粉槍體(13 )，導(dǎo)粉嘴(16)接于送粉軟管(18)出口處，導(dǎo)粉嘴(16)和送粉軟管(18)在萬向聯(lián)軸送粉槍體(13) 前端由送粉管定向套筒(17)夾緊，并由定位夾緊套(14)緊固，使導(dǎo)粉嘴(16)和送粉軟管 (18)固定于萬向聯(lián)軸送粉槍體(13)、定位夾緊套(14)、送粉噴嘴(15)形成的軸線方向；送粉噴嘴(15)安裝于定位夾緊套(14)前端，導(dǎo)粉嘴(16)并定位于送粉噴嘴(15)的出粉口處; 所述送粉軟管(18 )后端有送粉接口( 20 )，送粉槍手柄(10 )上有控制電纜接口( 19 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍，其特征在于萬向聯(lián)軸送粉槍體可任意調(diào)整其與電弧軸線的夾角，從而獲得最佳的送粉入射角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍，其特征在于具有獨(dú)立的送粉通路和保護(hù)氣體通路，保護(hù)氣體、合金粉末可以通過各自獨(dú)立的通道送進(jìn)到焊接區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種合金粉末填充鎢極氬弧焊接用旁軸送粉自動(dòng)焊槍，該焊槍由鎢極氬弧焊槍和自動(dòng)送粉槍兩大部分組成，使保護(hù)氣體通道與送粉通道各自獨(dú)立。合金粉末填充材料由自動(dòng)送粉槍以旁軸方式送入電弧加熱區(qū)，自動(dòng)送粉槍采用萬向聯(lián)軸結(jié)構(gòu)，使送粉入射角可根據(jù)焊接工藝任意調(diào)整至最佳入射角施焊。使用該焊槍進(jìn)行合金粉末填充鎢極氬弧焊接時(shí)，可以在焊接過程中獲得穩(wěn)定的送粉，能滿足填充焊接大送粉量的要求，焊接過程穩(wěn)定，熔敷效率高，適用范圍廣。
文檔編號B23K9/28GK102489847SQ20111037689
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者羅怡 申請人:重慶理工大學(xué)