專利名稱：手工直流鎢極氬弧焊氣冷式焊槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適用于碳鋼、合金鋼、不銹鋼、難熔金屬鋁及鋁鎂合金、
銅及銅合金、鈦及鈦合金，以及超薄板0.1mm，同時能進行全方位焊接的直流鉤 極氬弧焊氣冷式焊槍。特別是對鈦合金構(gòu)件進行焊接的手工直流鉤極氬弧焊氣 冷式焊槍。
背景技術(shù)：
公知技術(shù)中手工鎢極氬弧悍是利用惰性氣體作保護的一種氣體保護焊，屬 非融化極。它借助于鎢電極與焊件之間產(chǎn)生的電弧高溫?zé)崃考訜崮覆暮吞畛洳?料實現(xiàn)焊接的過程。它由焊機、焊槍、控制箱、水電氣、地線及其它地線鉗、 鎢極輔助裝置組成氬弧焊設(shè)備。焊槍和工件的電源正負極接法是根據(jù)焊接不同 的材料而定。 一般黑色金屬焊接采用直流正極接;有色金屬焊接釆用直流反極 接。通常是以氬氣作為保護氣體，鎢極作為不熔化極，加熱熔化母材實現(xiàn)焊接。 借助電極與焊件之間的電弧在一定的焊接電流下加熱熔化母材(或添加焊絲) 一同熔入熔池，冷卻形成焊縫。其中采用的焊槍的槍頭和握套形如榔頭。具有 手把、連接件、電極夾頭、噴嘴、氣管、水管、電纜線和導(dǎo)線。由于焊槍接氬 氣太小，氣體流出噴嘴時保護面積小，氣體出來后容易形成紊流。焊接鈦合金 溫度高達40(TC。60(TC時會產(chǎn)生嚴重氧化或氮化。使被焊金屬出現(xiàn)嚴重氧化現(xiàn) 象。而當(dāng)氬氣太大時，氣體流量產(chǎn)生沖擊力和紊流，使空氣紊流氣體巻入溶池， 焊縫金屬氧化。其鎢電極磨成一定的錐度。開始焊接時，焊槍鉤極對準焊縫區(qū) 域，間距保持l-3mm，再按手把上微型按鈕，提前送氣，高頻引弧后開始進入焊
接。焊接時焊槍作直線勻速移動，送絲速度與焊接速度應(yīng)協(xié)調(diào)，嚴格控制焊縫 高度和寬度，保證要求焊透。焊接時焊絲不能離開保護區(qū)，焊絲與鎢電極不能 接觸，否則破壞電弧穩(wěn)定燃燒，產(chǎn)生鎢夾渣，使焊縫質(zhì)量下降。在焊接過程中 要隨時觀察焊縫表面顏色變化，判定氬氣保護效果好壞。為了保證焊縫前點和 終端的質(zhì)量，對重要結(jié)構(gòu)的焊接件，悍縫的兩端要加裝引弧板和熄弧板。悍接 引弧在引弧板上進行，熄弧在熄弧板上進行。
現(xiàn)有技術(shù)鎢極氬弧焊在鎢極表面燒壞或表面有污染物、裂紋、縮孔等缺陷 時，高頻引弧困難，電弧不穩(wěn)定，電弧有漂移現(xiàn)象，熔池分散，表面擴大，熔 深淺，焊縫成形差，焊接質(zhì)量差。當(dāng)焊縫金屬表面出現(xiàn)深蘭色、紫色……灰色 時焊縫已嚴重氧化或氮化，造成構(gòu)件報廢，因此它不能在開儆的常溫空間設(shè)施 作業(yè)。為了避免槍焊接鈦合金材料構(gòu)件時，焊縫嚴重氧化或氮化，焊縫變脆和 產(chǎn)生裂紋或斷裂。現(xiàn)有技術(shù)鎢極氬弧焊不得不通過真空的容器，采用真空充氬 焊接設(shè)備來進行操作。操作時兩手戴手套，插入真空容器，將鎢極氬弧焊槍和 鈦合金構(gòu)件置于真空容器中進行焊接。顯而易見的缺陷是操作位置受限制，效 果差，設(shè)備投資成本高?，F(xiàn)有技術(shù)鎢極氬弧焊槍產(chǎn)生氧化的主要原因是其槍體 內(nèi)徑小而短，噴嘴直徑小。氣體進入槍體時產(chǎn)生的氣流沖擊力，導(dǎo)致氣流形成 紊流，不能形成有效的氣流保護區(qū)，而造成液固態(tài)金屬在焊接過程中的嚴重氧 化。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)只能在真空容器中焊接鈦合金構(gòu) 件缺陷和鈦合金焊接過程焊縫金屬易氧化氮化的問題，提供一種能有效阻止大 氣進入保護區(qū)，焊縫不易氧化或氮化，電弧溫度集中，熱輸入小，速度快，熱 影響區(qū)域面積小，能消除電弧漂移現(xiàn)象，操作方便，特別是能夠在自然環(huán)境下 對鈦合金構(gòu)件進行焊接的手工直流鎢極氬弧焊氣冷式焊槍。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種手工直流鎢極氬弧 焊氣冷式焊槍，具有一個帶有噴嘴的槍體和連接槍體的手柄，鉤電極螺帽和電 極夾頭，其特征在于位于電極螺帽下方的槍體型腔內(nèi)設(shè)有過篩氣流并連通噴 嘴的上氣室和下氣室，所述上氣室和下氣室由剛性氣體透鏡隔開，氣體透鏡上 制有按環(huán)形陣列交錯間距排列的通氣孔。
本實用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。
當(dāng)氬氣由金屬管道進入槍體上氣室時，在槍體內(nèi)由氣體透鏡分割成的上氣 室和下氣室,使氣體沖擊力得到減壓穩(wěn)流作用，形成穩(wěn)定的多層柱形過篩層流， 氣室斷面質(zhì)點氣體密度多層保護氣流層，對焊縫區(qū)域能有效隔離空氣，防止焊 接過程中空氣對溶池侵蝕，使焊縫能得到良好保護，避免氧化或氮化現(xiàn)象。大 大提高焊縫接頭的性能，尤其是強度、塑性、韌性高。當(dāng)上氣室氣流要進入下 氣室時，通過隔板"氣體透鏡A"上面小孔，氣體流速可以得到減速控制。氣體 密度得到均勻化的鎮(zhèn)流作用。當(dāng)氬氣進入上氣室和下氣室到噴嘴時，氬氣首先 通過雙層氣體透鏡A、 B,其上面有許多規(guī)則排列小孔，使上氣室和下氣室沖擊 力減少，并在噴嘴出處形成層流，能有效阻止大氣進入保護區(qū)。下氣室氣流進 入噴嘴時通過"氣體透鏡B"得到二次鎮(zhèn)流作用，氣體壓力和速度進一步減小， 氣流進一步穩(wěn)定。在噴嘴"錐形反射壁"的作用下，通過氣流即形成的多層層 流，非常穩(wěn)定，并能排除焊縫上大氣，使焊縫區(qū)得到氬氣有效保護，不受空氣 氧化或氮化，達到鈦合金焊接技術(shù)條件要求。焊工對溶池能見度好，焊接無溶 渣，無飛濺，焊接變形小，焊縫美觀，焊縫焊后為銀白色。操作方便。如果焊 槍配備高頻脈沖氬弧焊接設(shè)備，可進行全位置焊接。尤其是焊接薄板材料時能 控制溶深，防止燒穿，焊透性好。在小電流焊接時，電弧十分穩(wěn)定，挺直度好， 能消除電弧漂移現(xiàn)象，高頻引弧，成功率高，高效節(jié)能。
由于在使用操作過程中起弧成功率非常高，能保持電弧穩(wěn)定，電弧溫度集 中，熱輸入小，速度快，熱影響區(qū)域面積小，填充金屬和添加量不受焊接電流
的影響，保護效果良好。從根本上解決了現(xiàn)有技術(shù)只能在真空充氬焊接設(shè)備下 進行操作，操作位置受限制，效果差，設(shè)備投資成本高的缺陷?？梢栽诤附哟?型和小型結(jié)構(gòu)件，特別是焊接鈦合金構(gòu)件時不需要用真空充氬焊接設(shè)備來進行 操作，實現(xiàn)了在自然環(huán)境下對鈦合金構(gòu)件的方便操作焊接。


圖1是本實用新型手工直流鎢極氬弧焊氣冷式焊槍的構(gòu)造示意圖。
圖2是本實用新型圖1氣體透鏡的示意圖。
圖中1.手柄，2開關(guān)按鈕，3.密封墊圈，4.電極螺帽，5.槍體，6.電極夾 頭，7.鎢電極，8.噴嘴，9A、 9B .氣體透鏡，10.上氣室、ll下氣室。
具體實施方式

為了進一步說明而不是限制本實用新型的上述實現(xiàn)方式，
以下結(jié)合附圖和 實施例對本實用新型進一步說明，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施 范圍之中。所有這些構(gòu)思應(yīng)視為本技術(shù)所公開的內(nèi)容和本實用新型的保護范圍。
圖1描述了帶有噴嘴的槍體和連接槍體的手柄1，鎢電極螺帽4和電極夾頭 6組成手工直流鎢極氬弧焊氣冷式焊槍的一個最佳實施例。它由手柄l、開關(guān)按 鈕2、密封墊圈3、電極螺帽4、槍體5、電極夾頭6、鎢電極7、噴嘴8和氣體 透鏡9A、 9B、以及控制線、氬弧管道、電纜等依次裝配連接組成。電極夾頭優(yōu) 選釷鎢電極或鈰鎢電極。裝有開關(guān)按鈕2的手柄1以現(xiàn)有技術(shù)的形式電連接控 制線，其管道是進入氬氣的通道。用紫銅管通過釬焊連接成整體的槍體5的上 下端固聯(lián)有電極螺帽4和噴嘴8。電極螺帽4通過密封墊圈3密封連接槍體5。 由陶瓷或耐高溫非金屬絕緣材料制成的噴嘴8內(nèi)的上端部制有錐形反射壁。位 于電極螺帽4下方的槍體型腔內(nèi)設(shè)有過篩氣流并連通噴嘴8的上氣室10和下氣 室11。上氣室10和下氣室11被剛性氣體透鏡9A、 9B隔開。用金屬材料制成的 氣體透鏡9A、 9B上制有如圖2所示的按環(huán)形陣列交錯間距排列的通氣孔。裝配 在槍體5型腔內(nèi)電極夾頭6上裝有氣體透鏡9A，通氣孔沿徑向環(huán)線組成若干排 孔。
本實用新型的另一實施例是氣體透鏡可以是幾層疊放銅絲網(wǎng)。氣體透鏡9A、 犯可以用孔徑小于0.1mm銅絲網(wǎng)幾層疊放，最多2-4層，效果同樣良好。缺點
是安裝、拆卸較麻煩，焊厚板大電流時燒成小洞，故需要經(jīng)常更換。
為提高電弧的穩(wěn)定性，增加電極的壽命和減少鎢的消耗。焊接薄板材料時
應(yīng)選用氣冷式焊槍，對厚板材料應(yīng)選用結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的水冷式焊槍。可選用釷
鎢電極，在焊厚板材料可選用鈰鎢電極。電極端頭磨成有利電弧穩(wěn)定的一定錐
度平臺。此焊槍焊機的一次進線，根據(jù)焊機的額定輸入容量配制配電箱，空氣
開關(guān)的大小。
本實用新型適用于合金鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金、鎂合金、高溫合金、鈦 及鈦合金、稀有金屬，以及大于0. 3mm以上薄板金屬材料，可進行全方位焊件 焊接。特別是對鈦合金高溫易氧化或氮化構(gòu)件焊接效果最佳.它能焊接除熔點非 常低的鋁錫外的絕大多數(shù)的金屬和合金。焊槍可以是氣冷式，也可以是水冷式 焊槍。
權(quán)利要求1.一種手工直流鎢極氬弧焊氣冷式焊槍，具有一個帶有噴嘴的槍體和連接槍體的手柄，鎢電極螺帽和電極夾頭，其特征在于位于電極螺帽下方的槍體型腔內(nèi)設(shè)有過篩氣流并連通噴嘴的上氣室和下氣室，所述上氣室和下氣室由剛性氣體透鏡隔開，氣體透鏡上制有按環(huán)形陣列交錯間距排列的通氣孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手工直流鎢極氬弧焊氣冷式焊槍，其特征在于噴嘴的上端部制有錐形反射壁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手工直流鎢極氬弧焊氣冷式焊槍，其特征在于所述 的氣體透鏡是幾層疊放銅絲網(wǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手工直流鎢極氬弧焊氣冷式焊槍，其特征在于所述的電極夾頭為釷鎢電極或鈰鎢電極。
專利摘要本實用新型涉及一種手工直流鎢極氬弧焊氣冷式焊槍，具有一個帶有噴嘴的槍體和連接槍體的手柄，鎢電極螺帽和電極夾頭。槍體型腔內(nèi)設(shè)有過篩氣流并連通噴嘴的上氣室和下氣室，所述上氣室和下氣室由剛性氣體透鏡隔開，氣體透鏡上制有按環(huán)形陣列交錯間距排列的通氣孔。由氣體透鏡分割成的上氣室和下氣室，在焊縫區(qū)形成有效隔離空氣的多層柱形過篩層流。并在噴嘴出處形成多層保護層流。具有電弧溫度集中，熱輸入小，速度快，熱影響區(qū)域面積小的優(yōu)點。解決了現(xiàn)有技術(shù)只能在真空充氬焊接設(shè)備下焊接鈦合金構(gòu)件的問題，避免了真空充氬焊接設(shè)備操作位置受限制，效果差，設(shè)備投資成本高的缺陷。實現(xiàn)了在自然環(huán)境下對鈦合金構(gòu)件的方便操作焊接。
文檔編號B23K9/16GK201195224SQ20072007978
公開日2009年2月18日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者郭光耀, 陸金如 申請人:郭光耀