專利名稱：用于氣體熔池耦合活性tig焊的水冷焊槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活性焊接裝置。
背景技術(shù)：
鶴極IS弧焊，即TIG焊(Tungsten Inert Gas welding),是現(xiàn)代工業(yè)制造中廣泛采用的一種焊接方法，具有優(yōu)良的焊接質(zhì)量，但該方法也存在明顯的局限性，即焊接熔深淺，單道焊接熔深一般在3mm以下,這在一定程度上制約了它的應(yīng)用。以A-TIG焊(Activatingflux TIG welding)為代表的活性焊接方法的提出，不但充分保留了鎢極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)，而且通過在常規(guī)TIG焊過程中引入活性元素可使熔深成倍增加，引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注?；钚院附又?，活性元素增加熔深的機(jī)理主要有兩個，分別是電弧收縮理論和熔池金屬表面張力溫度系數(shù)改變理論。對于不銹鋼、碳鋼等鐵合金材料，越來越多的研究表明，其熔深增加的主要機(jī)理是熔池金屬表面張力溫度系數(shù)改變理論。根據(jù)活性元素不同的引入方式，現(xiàn)有的活性TIG焊接方法主要分為三種類型第一種是在常規(guī)TIG焊前通過將含有活性元素O的活性劑涂敷在待焊焊道表面來引入活性元素O ;第二種是通過活性氣體二氧化碳或氧氣引入活性元素O ;第三種是蘭州理工大學(xué)提出的電弧輔助活性TIG焊方法，通過在常規(guī)TIG焊前以活性氣體和惰性氣體的混合氣體作為保護(hù)氣體，采用小電流鎢極電弧預(yù)熔待焊焊道表面生成一層氧化層，起到活性劑的作用。雖然這三種方法均能使熔深顯著增加，但在實(shí)際應(yīng)用中，第一類方法需要針對不同的母材金屬研制不同的活性劑，且生產(chǎn)中通常需要采用手工涂刷活性劑，這既增加了成本又降低了生產(chǎn)效率和工藝穩(wěn)定性。第二類方法中，如果采用活性混合氣體直接進(jìn)行熔池保護(hù)，需要將混合氣體中的活性組分二氧化碳或氧氣的含量控制在O. 1% -O. 3%的很低范圍內(nèi)，這需要精密度很高的氣體配比器，且存在鎢極氧化現(xiàn)象，使鎢極壽命縮短。第三類方法由于需要兩個電弧，導(dǎo)致節(jié)能效果欠佳，還有可能使得設(shè)備投入增加或者生產(chǎn)效率低于第二種活性元素引入方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于氣體熔池耦合活性TIG焊的水冷焊槍。本發(fā)明是用于氣體熔池耦合活性TIG焊的水冷焊槍，有一槍體4，槍體4的上部的中心部位設(shè)置一內(nèi)層氣體通氣孔，槍體內(nèi)設(shè)置冷卻水槽b，下部設(shè)置導(dǎo)入外層氣體的氣室f，槍體側(cè)面設(shè)置外層氣體進(jìn)氣孔a和冷卻水進(jìn)孔e、冷卻水出孔C，有一用于密封槍體冷卻水槽b的槍體密封螺帽3，導(dǎo)電嘴6內(nèi)放置鎢極夾頭9，內(nèi)噴嘴11與導(dǎo)電嘴6的下端連接，導(dǎo)電嘴6連接在槍體4的下部，外噴嘴10連接在槍體4的外部，兩個氣篩7、8套在導(dǎo)電嘴6外部，通過導(dǎo)電嘴外的凸臺及氣室內(nèi)部的凸臺上下固定，外層氣體管接頭I連接在槍體4側(cè)面，用于導(dǎo)出冷卻水的冷卻水管接頭2安裝在槍體4側(cè)面，用于導(dǎo)電和導(dǎo)入冷卻水的水電一體管接頭5安裝在槍體4側(cè)面。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
I、本發(fā)明可方便有效地調(diào)節(jié)外層氣體與熔池表面的耦合面積。2、本發(fā)明中的內(nèi)噴嘴和導(dǎo)電嘴、導(dǎo)電嘴和槍體、外噴嘴和槍體之間均通過細(xì)螺紋連接，對中性好，鎢極和內(nèi)、外噴嘴更換方便。3、本發(fā)明的冷卻方式為水冷，冷卻水槽設(shè)置在槍體內(nèi)，冷卻水由較低位置進(jìn)入冷卻水槽，從較高位置排出，有利于充分填滿冷卻水槽，增大與槍體的接觸面積，能起到較好的冷卻效果。4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作方便，可實(shí)現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。


圖I為焊槍槍體結(jié)構(gòu)不意圖，圖2焊槍結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2所示，本發(fā)明是用于氣體熔池耦合活性TIG焊的水冷焊槍，有一槍體4，槍體4的上部的中心部位設(shè)置一內(nèi)層氣體通氣孔，槍體內(nèi)設(shè)置冷卻水槽b，下部設(shè)置導(dǎo)入外層氣體的氣室f，槍體側(cè)面設(shè)置外層氣體進(jìn)氣孔a和冷卻水進(jìn)孔e、冷卻水出孔C，有一用于密封槍體冷卻水槽b的槍體密封螺帽3，導(dǎo)電嘴6內(nèi)放置鎢極夾頭9，內(nèi)噴嘴11與導(dǎo)電嘴6的下端連接，導(dǎo)電嘴6連接在槍體4的下部，外噴嘴10連接在槍體4的外部，兩個氣篩7、8套在導(dǎo)電嘴6外部，通過導(dǎo)電嘴外的凸臺及氣室內(nèi)部的凸臺上下固定，外層氣體管接頭I連接在槍體4側(cè)面，用于導(dǎo)出冷卻水的冷卻水管接頭2安裝在槍體4側(cè)面，用于導(dǎo)電和導(dǎo)入冷卻水的水電一體管接頭5安裝在槍體4側(cè)面。本發(fā)明采用內(nèi)外兩層氣體進(jìn)行熔池保護(hù)，內(nèi)層氣體為氬氣或者氦氣，起到保護(hù)熔池的作用；外層氣體是二氧化碳和氧氣這類含有活性元素O的活性氣體與氮?dú)獾膯我粴怏w或者混合氣體，可單獨(dú)或同時引入O元素和N元素，起到增加熔深和提高焊縫質(zhì)量的作用。通過調(diào)節(jié)外層氣體與熔池的耦合程度可以微量調(diào)節(jié)進(jìn)入熔池金屬中O元素或N元素的量，達(dá)到控制焊縫成形和焊縫質(zhì)量的目的。如圖I、圖2所示，導(dǎo)電嘴6通過螺紋連接在槍體4的下部，外噴嘴10通過螺紋連接在槍體4的外部。如圖I所示，在槍體4的軸心線OCV方向上，冷卻水進(jìn)孔e所在的位置低于冷卻水出孔c所在的位置。冷卻水冷卻水進(jìn)孔e所在的較低的位置進(jìn)入冷卻水槽，從冷卻水出孔c所在的較高的位置排出，有利于充分填滿冷卻水槽，增大與槍體的接觸面積，能起到較好的冷卻效果。
權(quán)利要求
1.用于氣體熔池耦合活性TIG焊的水冷焊槍，有ー槍體(4)，其特征在于槍體(4)的上部的中心部位設(shè)置ー內(nèi)層氣體通氣孔，槍體內(nèi)設(shè)置冷卻水槽(b)，下部設(shè)置導(dǎo)入外層氣體的氣室(f)，槍體側(cè)面設(shè)置外層氣體進(jìn)氣孔(a)和冷卻水進(jìn)孔(e)、冷卻水出孔(C)，有ー用于密封槍體冷卻水槽(b)的槍體密封螺帽(3)，導(dǎo)電嘴(6)內(nèi)放置鎢極夾頭(9)，內(nèi)噴嘴(11)與導(dǎo)電嘴(6)的下端連接，導(dǎo)電嘴(6)連接在槍體⑷的下部，外噴嘴(10)連接在槍體(4)的外部，兩個氣篩(7、8)套在導(dǎo)電嘴(6)外部，通過導(dǎo)電嘴外的凸臺及氣室內(nèi)部的凸臺上下固定，外層氣體管接頭(I)連接在槍體(4)側(cè)面，用于導(dǎo)出冷卻水的冷卻水管接頭(2)安裝在槍體(4)側(cè)面，用于導(dǎo)電和導(dǎo)入冷卻水的水電一體管接頭(5)安裝在槍體(4)側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于氣體熔池耦合活性TIG焊的水冷焊槍，其特征在于在槍體⑷的軸心線(00')方向上，冷卻水進(jìn)孔(e)所在的位置低于冷卻水出孔(c)所在的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于氣體熔池耦合活性TIG焊的水冷焊槍，其特征在于導(dǎo)電嘴(6)通過螺紋連接在槍體(4)的下部，外噴嘴(10)通過螺紋連接在槍體(4)的外部。
全文摘要
用于氣體熔池耦合活性TIG焊的水冷焊槍，槍體(4)的上部的中心部位設(shè)置一內(nèi)層氣體通氣孔，槍體內(nèi)設(shè)置冷卻水槽(b)，下部設(shè)置導(dǎo)入外層氣體的氣室(f)，槍體側(cè)面設(shè)置外層氣體進(jìn)氣孔(a)和冷卻水進(jìn)孔(e)、冷卻水出孔(c)，有一用于密封槍體冷卻水槽(b)的槍體密封螺帽(3)，導(dǎo)電嘴(6)內(nèi)放置鎢極夾頭(9)，內(nèi)噴嘴(11)與導(dǎo)電嘴(6)的下端連接，導(dǎo)電嘴(6)連接在槍體(4)的下部，外噴嘴(10)連接在槍體(4)的外部，兩個氣篩(7、8)套在導(dǎo)電嘴(6)外部，外層氣體管接頭(1)連接在槍體(4)側(cè)面，冷卻水管接頭(2)安裝在槍體(4)側(cè)面，水電一體管接頭(5)安裝在槍體(4)側(cè)面。
文檔編號B23K9/24GK102626816SQ20111039366
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者劉瑞琳, 郝延召, 黃勇 申請人:蘭州理工大學(xué)