一種高能量電弧焊炬的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種高能量電弧焊炬，包括主連接體、球閥、鎢電極、噴嘴、電源連接端，所述主連接體為金屬導(dǎo)體，包括進(jìn)水管、出水管、保護(hù)氣體進(jìn)氣管、進(jìn)水接頭、出水接頭、進(jìn)氣接頭，所述球閥與主連接體相連接，所述鎢電極與球閥相連接，所述噴嘴與主連接體相連接，所述噴嘴部分包裹于所述鎢電極外部，所述電源連接端與主連接體相連接。本實用新型具有直接對鎢電極進(jìn)行冷卻、能量密度高、承載電流大的優(yōu)點。
【專利說明】一種高能量電弧焊炬

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型提出了一種電弧焊炬，尤其是涉及一種能夠直接對鎢電極進(jìn)行冷卻、能量密度高、承載電流大的高能量電弧焊炬。

【背景技術(shù)】
[0002]上世紀(jì)四十年代，美國實用新型了鎢電極惰性氣體保護(hù)焊電弧焊炬及工藝，對金屬材料熔焊的質(zhì)量表現(xiàn)出優(yōu)良的效果。在其后的半個多世紀(jì)以來，在該種電弧焊炬的形式上一直未有實質(zhì)改變，其在生產(chǎn)使用中突出的問題是:(I)該焊槍的電弧呈自由燃燒狀態(tài)，能量密度難以進(jìn)一步提高，導(dǎo)致焊接生產(chǎn)效率難以提高；(2)可承載的電流較小，對4毫米以上的中厚尺寸工件的工程適用性變差。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種能夠直接對鎢電極進(jìn)行冷卻、能量密度高、承載電流大的高能量電弧焊炬。本實用新型提供的一種高能量電弧焊炬采用的技術(shù)方案如下:
[0004]一種高能量電弧焊炬，包括:主連接體、鎢電極、噴嘴、電源連接端,主連接體為金屬導(dǎo)體，包括進(jìn)水管、出水管、保護(hù)氣體進(jìn)氣管、進(jìn)水接頭、出水接頭、進(jìn)氣接頭，進(jìn)水管的一端與進(jìn)水接頭相連接，出水管的一端與出水接頭相連接，保護(hù)氣體進(jìn)氣管一端與進(jìn)氣接頭相連接，還包括:球閥，球閥與主連接體相連接，包括上閥孔、閥壁、彈簧、閥球、下閥孔，上閥孔分別與進(jìn)水管的另一端、出水管的另一端相連通，彈簧一端與上閥孔側(cè)的閥壁相連接，彈簧的另一端與閥球相連接，閥球與下閥孔相契合密封連接，閥球直徑大于等于下閥孔的直徑，鎢電極與球閥相連接，包括凸起端、電極端，凸起端貫穿下閥孔，并與下閥孔相吻合密封連接，電極端與凸起端相連接，噴嘴與主連接體相連接，并且所述噴嘴部分包裹于所述鎢電極外部，電源連接端與主連接體相連接。本實用新型由于具有以上結(jié)構(gòu)，使得鎢電極直接與進(jìn)水管流出的冷卻水相接觸，對鎢電極進(jìn)行強(qiáng)制式水冷卻，且便于鎢電極的更換，避免了冷卻水在更換鎢電極時滲漏。
[0005]進(jìn)一步特征為凸起端包括頂起部、密封部，所述頂起部為與下閥孔相匹配的圓柱體，所述密封部為錐形，且與所述頂起部相連接，使得
[0006]進(jìn)一步特征為還包括保護(hù)氣體層流篩，所述保護(hù)氣體層流篩與保護(hù)氣體進(jìn)氣管的另一端相連通，所述保護(hù)氣體層流篩位于噴嘴與鎢電極之間，且所述保護(hù)氣體層流篩與噴嘴內(nèi)腔相連通，使得保護(hù)氣體通過保護(hù)氣層流篩時得到緩沖，從陶瓷噴嘴呈層流狀均勻噴出。
[0007]進(jìn)一步特征為還包括絕緣套管,所述絕緣套管套裝在主連接體外部,避免操作者在使用本實用新型時被電擊。
[0008]進(jìn)一步特征為主連接體為銅質(zhì)主連接體，具有良好的導(dǎo)電效果。
[0009]進(jìn)一步特征為閥球為陶瓷球閥，具有防腐蝕、耐磨的特性，延長了球閥的使用壽命O
[0010]進(jìn)一步特征為保護(hù)氣體層流篩為多個“O”型鋼絲彈簧構(gòu)成的鋼絲網(wǎng)。
[0011]進(jìn)一步特征為保護(hù)氣體層流篩為具有多個透氣孔的圓環(huán)，所述圓環(huán)為銅質(zhì)圓環(huán)或陶瓷圓環(huán)。
[0012]進(jìn)一步特征為噴嘴為陶瓷噴嘴，具有在1000A的電弧高溫環(huán)境下長期使用的特性。
[0013]進(jìn)一步特征為絕緣套管為能夠承受1200A電流擊穿的絕緣材料套管,使得高能量電弧焊炬在1200A以下承載電流工作時絕緣套管不會被擊穿。
[0014]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0015]1、本實用新型具有球閥，通過下閥孔使得冷卻水直接與鎢電極相接觸，
[0016]實現(xiàn)了對鎢電極的強(qiáng)制浸泡式水冷卻，形成了限制和約束鎢電極端產(chǎn)生熱電子發(fā)射范圍的必要條件，使得本實用新型在工作時流經(jīng)鎢電極的電流密度增高，產(chǎn)生較強(qiáng)的自磁收縮效應(yīng)，大大提高了電弧的能量密度，電弧的能量及其密度遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)中的同類焊炬，適用于厚度在15_以下的不銹鋼、高強(qiáng)鋼板材、鋁合金板材等。
[0017]2、本實用新型中鎢電極的凸起端貫穿下閥孔與閥球相連接，當(dāng)取下鎢電極時，閥球因彈簧的彈力作用而與下閥孔相契合并密封，避免冷卻水流出，此種水密封性結(jié)構(gòu)，保證了對鎢電極的水冷卻作用，同時更換鎢電極時無需切斷冷卻水源，冷卻水不會從下閥孔滲漏，便于鎢電極的更換，節(jié)約資源。
[0018]3、本實用新型中球閥為陶瓷球閥，具有防腐蝕、耐磨的特性，使得球閥具有更長的實用壽命，進(jìn)而提高了高能量電弧焊炬的使用壽命。
[0019]4、本實用新型中噴嘴為陶瓷噴嘴，具有在1000A的電弧高溫環(huán)境下長期使用的特性，且噴嘴與主連接體連接并具氣密性，使得外部空氣無法進(jìn)入到高能量電弧焊炬的內(nèi)部，而影響焊接質(zhì)量。
[0020]5、本實用新型中具有保護(hù)氣體進(jìn)氣管相連接的保護(hù)氣層流篩，使得保護(hù)氣體通過保護(hù)氣層流篩時得到緩沖，從噴嘴呈層流狀均勻流出，進(jìn)而使電弧更加穩(wěn)定，焊接件表面更加平滑，實現(xiàn)高質(zhì)量焊接。
[0021]6、本實用新型中由于絕緣套管為能夠承受1200A電流擊穿的絕緣材料套管，使得高能量電弧焊炬在大電流負(fù)載情況下工作時，絕緣套管不會被擊穿，確保了操作者的人身安全。
[0022]7、本實用新型的最大負(fù)載電流為1200A，可在電流形式:交流、直流、各種脈沖波形等多種電流模式下工作，并且使用時鎢電極的損耗極小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本實用新型一種高能量電弧焊炬的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是圖1中A區(qū)放大圖；
[0026]圖3是本實用新型一種高能量電弧焊炬的鎢電極脫離球閥時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是圖3中B區(qū)放大圖。

【具體實施方式】
[0028]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0029]如圖1-2所示，一種高能量電弧焊炬，包括主連接體1、球閥2、鎢電極3、噴嘴4、電源連接端5。
[0030]主連接體I為金屬導(dǎo)體,在本實施例中主連接體I優(yōu)選為銅質(zhì)主連接體,該主連接體I包括進(jìn)水管11、出水管12、保護(hù)氣體進(jìn)氣管13、進(jìn)水接頭14、出水接頭15、進(jìn)氣接頭16。進(jìn)水管11的一端與進(jìn)水接頭14相連接，進(jìn)水接頭14延伸至主連接體I外部，進(jìn)而連通冷卻水源，為本實用新型工作時提供冷卻水，出水管12的一端與出水接頭15相連接，出水接頭15延伸至主連接體I外部，將主連接體I內(nèi)的冷卻水排出，保護(hù)氣體進(jìn)氣管13的一端與進(jìn)氣接頭14相連接，進(jìn)氣接頭14延伸至主連接體I外部，與保護(hù)氣體源相連通，為本實用新型工作是提供保護(hù)焊接保護(hù)氣體，在本實施例中保護(hù)氣體優(yōu)選為惰性氣體；在本實施例中出水管12套裝在進(jìn)水管11外部，進(jìn)氣管13套裝在出水管12外部。
[0031]球閥2與主連接體I相連接，包括上閥孔21、閥壁22、彈簧23、閥球24、下閥孔25。上閥孔21與下閥孔25相對向設(shè)置，上閥孔21分別與進(jìn)水管11的另一端、出水管12的另一端相連通，使得從進(jìn)水管11流出的冷卻水經(jīng)球閥2內(nèi)部后從出水管12排出，彈簧23的一端與上閥孔21側(cè)的閥壁22相連接，彈簧23的另一端與閥球24相連接，閥球24與下閥孔25相契合密封連接，閥球24的直徑大于等于下閥孔25的直徑，在本實施例中閥球24優(yōu)選為陶瓷閥球。
[0032]鎢電極3與球閥2相連接，包括凸起端31、電極端32，凸起端31具有頂起部311、密封部312。在本實施例中頂起部311為與下閥孔25相匹配的圓柱體，頂起部311貫穿下閥孔25，密封部312為錐形，且密封部312直徑最大處的直徑大于等于下閥孔25的直徑，當(dāng)鎢電極3與球閥2相連接時，頂起部311穿過下閥孔25并將閥球24頂起，同時，密封部312與下閥孔25相吻合密封，電極端32為尖錐型；當(dāng)鎢電極3與球閥2分離時，頂起部311退出下閥孔25，閥球24在彈簧23的彈力作用下將下閥孔25密封。
[0033]噴嘴4與主連接體I相連接，在本實施例中噴嘴4與主連接體I通過螺紋方式相連接，噴嘴4部分包裹于鎢電極3外部，在本實施例中噴嘴4優(yōu)選為陶瓷噴嘴。
[0034]電源連接端5與主連接體I相連接，為本實用新型工作時提供電源。
[0035]本實用新型的優(yōu)選方式為:還包括保護(hù)氣體層流篩6，保護(hù)氣體層流篩與保護(hù)氣體進(jìn)氣管13的另一端相連通，保護(hù)氣體層流篩6位于噴嘴4與鎢電極3之間，且保護(hù)氣體層流篩6與噴嘴4的內(nèi)腔相連通，保護(hù)氣體進(jìn)氣管13中的保護(hù)氣體流經(jīng)保護(hù)氣體層流篩6后從噴嘴4噴出，在本實施例中保護(hù)氣體層流篩6為多個“O”型鋼絲彈簧構(gòu)成的鋼絲網(wǎng)。在圖1-2中保護(hù)氣體層流篩6的一種變型是，保護(hù)氣體層流篩6為具有多個透氣孔的銅質(zhì)圓環(huán)，另一種變型是，保護(hù)氣體層流篩6為具有多個透氣孔的陶瓷圓環(huán)。
[0036]還包括絕緣套管7,絕緣套管7套裝在主連接體I的外部，在本實施例中絕緣套管7為能夠承受1200A電流擊穿的絕緣材料套管。
[0037]如圖1-2所示，本實用新型使用時，首先將鎢電極3安裝于球閥2上，凸起端31的頂起部311穿過下閥孔25將閥球24頂起，密封部312將下閥孔25密封；進(jìn)水接頭14連接至冷卻水源，進(jìn)水管11內(nèi)有冷卻水流通，冷卻水流經(jīng)球閥2并與鎢電極3相接觸后，經(jīng)過出水管12從出水接頭流出；然后，將進(jìn)氣接頭15與保護(hù)氣體源相連通，保護(hù)氣體流經(jīng)保護(hù)氣體進(jìn)氣管13后，通過保護(hù)氣體層流篩5形成均勻?qū)恿鳉怏w通過噴嘴4噴出；最后，將電源連接端4連接至電源纜線，將鎢電極3對準(zhǔn)焊接件進(jìn)行焊接；在焊接的過程中，由于鎢電極3的凸起端31穿過下閥孔25，使得流經(jīng)球閥2內(nèi)的冷卻水與鎢電極3相接觸，對鎢電極3進(jìn)行實時冷卻，直至完成焊接。
[0038]如圖3-4所示，當(dāng)需取下鎢電極3時，切斷電源，無需切斷冷卻水源，將鎢電極3取下，球閥2的閥球24在彈簧23的彈力作用下與下閥孔25相契合，將下閥孔25密封，此時冷卻水不再與鎢電極3相接觸，冷卻水流經(jīng)閥體22內(nèi)后，直接出水管12流出。
[0039]本實用新型中具有球閥，通過下閥孔使得冷卻水直接與鎢電極相接觸，
[0040]實現(xiàn)了對鎢電極的強(qiáng)制浸泡式水冷卻，形成了限制和約束鎢電極端產(chǎn)生熱電子發(fā)射范圍的必要條件，使得本實用新型在工作時流經(jīng)鎢電極的電流密度增高，產(chǎn)生較強(qiáng)的自磁收縮效應(yīng)，大大提高了電弧的能量密度。
[0041]本實用新型中的球閥通過下閥孔與鎢電極的凸起部相密封連接，當(dāng)需要更換鎢電極時取下鎢電極，此時球閥因彈簧的張力而自動封閉下閥孔，避免冷卻水流出，這種特殊設(shè)計的水密封性結(jié)構(gòu)，保證了對鎢電極的水冷卻作用，同時同時更換鎢電極時無需切斷冷卻水源，冷卻水不會從下閥孔滲漏，便于鎢電極的更換，節(jié)約資源。
[0042]本實用新型中球閥為陶瓷球閥，具有防腐蝕、耐磨的特性，使得球閥具有更長的實用壽命，進(jìn)而提高了高能量電弧焊炬的使用壽命。
[0043]本實用新型中由于陶瓷噴嘴為氮化硅噴嘴，具有在1000A的電弧高溫環(huán)境下長期使用的特性，且陶瓷噴嘴與端尾連接并具氣密性，使得外部空氣無法進(jìn)入到高能量電弧焊炬的內(nèi)部，而影響焊接質(zhì)量。
[0044]本實用新型中具有保護(hù)氣體進(jìn)氣管相連接的保護(hù)氣層流篩，使得保護(hù)氣體通過保護(hù)氣層流篩時得到緩沖，從陶瓷噴嘴呈層流狀均勻流出，進(jìn)而使電弧更加穩(wěn)定，焊接件表面更加美觀，實現(xiàn)高質(zhì)量焊接。
[0045]本實用新型中由于絕緣套管為能夠承受1200A電流擊穿的絕緣材料套管，使得高能量電弧焊炬在大電流負(fù)載情況下工作時，絕緣套管不會被擊穿，確保了操作者的人身安全。
[0046]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高能量電弧焊炬，包括:主連接體、鎢電極、噴嘴、電源連接端，所述主連接體為金屬導(dǎo)體，包括進(jìn)水管、出水管、保護(hù)氣體進(jìn)氣管、進(jìn)水接頭、出水接頭、進(jìn)氣接頭，所述進(jìn)水管的一端與進(jìn)水接頭相連接，所述出水管的一端與出水接頭相連接，所述保護(hù)氣體進(jìn)氣管一端與進(jìn)氣接頭相連接，其特征在于: 還包括:球閥，所述球閥與主連接體相連接，包括上閥孔、閥壁、彈簧、閥球、下閥孔，所述上閥孔分別與進(jìn)水管的另一端、出水管的另一端相連通，所述彈簧一端與上閥孔側(cè)的閥壁相連接，所述彈簧的另一端與閥球相連接，所述閥球與下閥孔相契合密封連接，所述閥球的直徑大于等于下閥孔的直徑； 所述鎢電極與球閥相連接，包括凸起端、電極端，所述凸起端貫穿下閥孔，并與下閥孔相吻合密封連接，所述電極端與凸起端相連接； 所述噴嘴與主連接體相連接，并且所述噴嘴部分包裹于所述鎢電極外部； 所述電源連接端與主連接體相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量電弧焊炬，其特征在于，所述凸起端包括頂起部、密封部，所述頂起部為與下閥孔相匹配的圓柱體，所述密封部為錐形，且與所述頂起部相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量電弧焊炬，其特征在于，還包括保護(hù)氣體層流篩，所述保護(hù)氣體層流篩與保護(hù)氣體進(jìn)氣管的另一端相連通，所述保護(hù)氣體層流篩位于噴嘴與鎢電極之間，且所述保護(hù)氣體層流篩與噴嘴內(nèi)腔相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高能量電弧焊炬，其特征在于，還包括絕緣套管，所述絕緣套管套裝在主連接體的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量電弧焊炬,其特征在于,所述主連接體為銅質(zhì)主連接體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量電弧焊炬，其特征在于，所述閥球為陶瓷球閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高能量電弧焊炬，其特征在于，所述保護(hù)氣體層流篩為多個“O”型鋼絲彈簧構(gòu)成的鋼絲網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高能量電弧焊炬，其特征在于，所述保護(hù)氣體層流篩為具有多個透氣孔的圓環(huán)，所述圓環(huán)為銅質(zhì)圓環(huán)或陶瓷圓環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的一種高能量電弧焊炬，其特征在于，所述噴嘴為陶瓷噴嘴。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高能量電弧焊炬，其特征在于，所述絕緣套管為能夠承受1200A電流擊穿的絕緣材料套管。
【文檔編號】B23K9/167GK203992772SQ201420261962
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】趙振威 申請人:上海泛聯(lián)科技股份有限公司