一種外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙gmaw焊炬的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙絲窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊的焊槍。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)趨向于大型化，因此厚板的應(yīng)用越來越廣泛，對焊接接頭性能要求也越來越高。傳統(tǒng)的厚板焊接一般要求對工件開大坡口，并采用多層多道焊，耗費(fèi)焊材多，熱輸入高，并會對材料的塑、韌性造成一定程度的損害，與其相比，窄間隙焊接技術(shù)在焊接厚板時優(yōu)勢明顯，較小的坡口尺寸減少了焊縫金屬填充量并降低了成本，快的熔池凝固速度和小的熱輸入使焊縫熱影響區(qū)變窄，減小了焊接殘余變形和殘余應(yīng)力，使接頭的韌性顯著提高，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量高效率的焊接，但其需要采用特殊的焊接設(shè)備以及特殊的焊接形式，來保證電弧在狹窄間隙內(nèi)可以穩(wěn)定燃燒并不產(chǎn)生坡口側(cè)壁熔合不良的問題，以得到無缺陷的焊接接頭。GMAW具有熱輸入調(diào)節(jié)范圍寬、冶金過程簡單、適用全位置焊接等優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮，窄間隙GMAW方法最適合于實(shí)際焊接生產(chǎn)。窄間隙GMAW—個關(guān)鍵性難題是保證側(cè)壁熔合，圍繞這一難題國內(nèi)外提出了多種方法，主要有利用大電流或脈沖電流、電弧擺動、電弧旋轉(zhuǎn)、雙絲或多絲等方法。目前，常用的窄間隙GMAW焊槍，大多采用的都是扁長笨重的插入式噴嘴(噴嘴插入坡口內(nèi)部)，其有諸多缺點(diǎn):(1)焊接過程中噴嘴易與側(cè)壁產(chǎn)生打弧現(xiàn)象；(2)進(jìn)入到焊道中的氣體容易形成紊流，對熔池?zé)o法形成良好的保護(hù)效果；(3)拆卸導(dǎo)電嘴時需要先拆除噴嘴，故不易清理和更換導(dǎo)電嘴；(4)由于噴嘴插入坡口內(nèi)部，阻礙焊接過程中對焊接熔池的監(jiān)測。(5)由于坡口內(nèi)部熱量集中，必須對插入式噴嘴加水冷機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有GMAW焊炬進(jìn)入到坡口中的氣體容易形成紊流，對熔池?zé)o法形成良好的保護(hù)效果以及需要水冷裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，而提供一種外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬。
[0004]本發(fā)明外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬包括焊炬主體、兩個導(dǎo)電桿、兩個導(dǎo)電嘴、第一氣篩板、第二氣篩板和氣塞，其中焊炬主體由上蓋、槍管體和噴嘴組成，上蓋和噴嘴分別通過螺紋連接到槍管體的上端面和下端面形成長管狀的焊炬主體，在槍管體上部的管壁上開有環(huán)形槽，在環(huán)形槽的下方槍管體的管徑變小，環(huán)形槽與槍管體管徑變小的連接處形成凸臺，在上蓋上開有一個絕緣套孔和多個進(jìn)氣孔，在每個進(jìn)氣孔中均插有氣塞，氣塞與進(jìn)氣管相連通且氣塞上氣孔的開孔方向沿著氣塞的徑向方向，在凸臺上搭載有第一氣篩板，第二氣篩板平行設(shè)置在第一氣篩板的上方，第一氣篩板和第二氣篩板上均開有多個篩孔，絕緣套嵌入絕緣套孔中，絕緣套中插有兩個平行的導(dǎo)電桿，導(dǎo)電嘴連接到導(dǎo)電桿的下端。
[0005]本發(fā)明噴嘴采用外置式結(jié)構(gòu)(噴嘴置于坡口上方)，通過雙氣篩板過濾等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的保護(hù)氣體通道，改變氣體流場和流態(tài)分布，滿足焊縫的保護(hù)需要。目前雙絲間距對焊縫成形的影響研究已成熟，故可以固定雙絲間距，大大地簡化了焊槍結(jié)構(gòu)，節(jié)約了焊槍制作成本，焊接時雙絲電弧作用在一個熔池中，提高焊接效率。采用彎曲導(dǎo)電嘴指向坡口兩側(cè)，改善側(cè)壁熔合不良情況。
[0006]而為了減小氣體的紊流度，本發(fā)明采用進(jìn)氣口側(cè)壁穿孔氣塞對進(jìn)氣流速減速，在導(dǎo)氣部分，采用雙重氣篩裝置，使氣體能進(jìn)一步減速并混勻及鎮(zhèn)靜，進(jìn)入噴嘴的氣流更加平穩(wěn)，速度均勻。最后，達(dá)到在相對較短的噴嘴出口內(nèi)形成層流，使噴嘴出口的氣流紊流度較小，達(dá)到良好的氣體流態(tài)。
[0007]本發(fā)明外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬包含以下的優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0008]1、在窄間隙環(huán)境下，焊槍高度調(diào)節(jié)方便，零部件更換容易，能夠方便實(shí)現(xiàn)多層多道焊;
[0009]2、焊槍密封性良好，具有良好的氣體保護(hù)效果，避免焊接過程中卷入空氣；
[0010]3、實(shí)現(xiàn)共熔池狀態(tài)下的窄間隙雙絲焊接，焊接效率高，焊接過程易于觀察，側(cè)壁熔合良好；
[0011]4、焊槍具有良好的絕緣性和導(dǎo)電導(dǎo)熱性；
[0012]5、由于噴嘴位于焊接坡口上方，噴嘴受熱情況減輕，故噴嘴無設(shè)置水冷結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為實(shí)施例外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬裝配的主視圖；
[0015]圖3為實(shí)施例外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬裝配的側(cè)視圖；
[0016]圖4為實(shí)施例應(yīng)用外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬實(shí)際保護(hù)氣體流態(tài)圖；
[0017]圖5為實(shí)施例應(yīng)用外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬得到的焊縫側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式外置式噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬包括焊炬主體、兩個導(dǎo)電桿6、兩個導(dǎo)電嘴8、第一氣篩板3-1、第二氣篩板3-2和氣塞4，其中焊炬主體由上蓋1、槍管體9和噴嘴2組成，上蓋1和噴嘴2分別通過螺紋連接到槍管體9的上端面和下端面形成長管狀的焊炬主體，在槍管體9上部的管壁上開有環(huán)形槽，在環(huán)形槽的下方槍管體9的管徑變小，環(huán)形槽與槍管體9管徑變小的連接處形成凸臺7，在上蓋1上開有一個絕緣套孔和多個進(jìn)氣孔，在每個進(jìn)氣孔中均插有氣塞4，氣塞4與進(jìn)氣管相連通且氣塞4上氣孔4-1的開孔方向沿著氣塞4的徑向方向，在凸臺7上搭載有第一氣篩板3-1，第二氣篩板3-2平行設(shè)置在第一氣篩板3-1的上方，第一氣篩板3-1和第二氣篩板3-2上均開有多個篩孔3-3，絕緣套5嵌入絕緣套孔中，絕緣套5中插有兩個平行的導(dǎo)電桿6，導(dǎo)電嘴8連接到導(dǎo)電桿6的下端。
[0019]本實(shí)施方式考慮到方便窄間隙內(nèi)多層的焊接，保證焊接過程中噴嘴與試件距離、干伸長等參數(shù)一致，所以需要將該噴嘴雙絲共熔池窄間隙GMAW焊炬與調(diào)節(jié)裝置連接，可以通過滑臺及其連接裝置使噴嘴與導(dǎo)電桿之間相互滑動，來達(dá)到調(diào)節(jié)噴嘴高度的目的。
[0020]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是上蓋1和槍管體9的材質(zhì)為鋁合金。
[0021 ] 本實(shí)施方式采用鋁合金材料可實(shí)現(xiàn)焊槍的輕質(zhì)化。
[0022]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是噴嘴2的材質(zhì)為紫銅。
[0023]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是在每根導(dǎo)電桿6中均插有焊絲，焊絲穿入導(dǎo)電嘴8中。
[0024]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四不同的是兩根焊絲分別由兩個獨(dú)立的焊接電源供電。
[0025]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至五之一不同的是氣塞4與進(jìn)氣孔通過螺紋相連接。
[0026]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至六之一不同的是導(dǎo)電嘴8為彎曲導(dǎo)電嘴，兩個彎曲導(dǎo)電嘴分別指向窄間隙的側(cè)壁。
[0027]本實(shí)施方式在焊接過程中兩電弧作用在一個熔池中，兩根焊絲經(jīng)過彎曲導(dǎo)電嘴分別指向窄間隙側(cè)壁，促進(jìn)側(cè)壁熔合良好。
[0028]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至七之一不同的是導(dǎo)電嘴8通過帶有內(nèi)螺紋的連接頭15與導(dǎo)電桿6相連。
[0029]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至八之一不同的是噴嘴2的長度為 40 ?60mm。