[发明专利]一种新型窄间隙熔化极气体保护焊接焊枪

说明书

技术领域

本发明涉及电弧焊接技术领域，尤其涉及一种新型窄间隙熔化极气体保护焊接焊枪。

背景技术

焊接厚壁构件常用的方法有：熔化极气体保护焊、焊条电弧焊、气电立焊、窄间隙焊接（包括窄间隙埋弧焊、窄间隙钨极氩弧焊以及窄间隙熔化极气体保护焊等）。窄间焊接（Narrow Gap Welding）是1963年美国Battelle研究所开发的一种利用现有弧焊方法，采用I形或U形坡口，进行每层1~2道的多层焊接方法。窄间隙焊接顾名思义就是利用现有的焊接方法，使之在相对狭窄的空间内施焊的方法。其特征由国外学者归纳如下：

（1）利用了现有的弧焊方法的一种特别技术；

（2）多数采用I形坡口，坡口角度大小视焊接中的变形量而定；

（3）多层焊接；

（4）自下而上的各层焊道数目相同（通常为1或2道）；

（5）采用小或者中等线能量；

（6）有全位置焊接的可能性。

其分类方法可以按照所使用的焊接方法、电极运动情况以及焊丝数量等进行分类。相对于焊条电弧焊、电渣焊、普通气体保护焊接方法，窄间隙焊接技术由于其高生产率、低成产成本以及高质量的优势自发明以来就引起了世界范围研究者和工程人员的关注，开发出多种窄间隙焊接技术。但是由于窄间隙焊接坡口侧壁倾斜非常小使得热量在侧壁的分布显著较少，相应带来了侧壁熔合不充分及相应成形不良的难题。

为了解决这个关键问题，各国的研究者发挥了自己的聪明才智开发出众多解决办法：旋转电弧窄间隙焊接、超窄间隙焊接、麻花焊丝窄间隙焊接、磁致电弧摆动窄间隙焊接等。在众多窄间隙焊接技术中，窄间隙埋弧焊是应用最广泛的，但是由于焊剂受重力方向限制等因素影响其应用多局限于平焊位置。其次窄间隙钨极氩弧焊由于其热输入量更低焊接质量更好也得到较多应用，但是其生产效率和投入等也限制其推广应用。

发明内容

本发明的目的就是提供一种更加稳定可靠的新型窄间隙熔化极气体保护焊接焊枪，以解决上述现有技术存在的窄间隙焊接侧壁熔合缺欠的问题，并同时解决焊枪冷却以及侧壁意外起弧的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种新型窄间隙熔化极气体保护焊接焊枪，所述枪体中部杆件组的下端设置一导向机构，该导向机构与杆件组的中心轴线具有一倾斜角，所述导向机构的末端设置导电嘴。

优选的，所述倾斜角的角度为5-15度。

优选的，所述导向机构与杆件组、导电嘴为可拆卸连接，方便更换导向机构。

优选的，所述导向机构为空心导向管，内部穿设焊丝并到达导电嘴。

优选的，所述杆件组的上端与电机连接，杆件组在电机的驱动下往复转动，并带动导向机构和导电嘴往复转动；所述杆件组的转动幅度、转动速度、转动频率和转动间隔时间通过设置电机上的参数进行调节。

优选的，所述杆件组由若干不同内径的管件套设而成，管件之间的空隙形成一路冷却水循环通道，用于冷却导电嘴。

优选的，所述杆件组最内部的管件以及导向机构和导电嘴形成枪体的焊丝前进通道，或焊丝直接送入导向机构并到达导电嘴。

优选的，所述枪体两侧分布有两路冷却水循环管道用于冷却枪体，所述冷却水循环管道延伸至枪体下部的气体镇静室。

优选的，所述杆件组通过耐高温绝缘材料与枪体其他部分隔离开并完全绝缘，防止枪体发生侧壁意外起弧。

优选的，所述杆件组与连接枪体的螺钉之间设置带法兰的绝缘材料，所述杆件组与枪体下部的气体镇静室之间设置耐磨绝缘材料；所述绝缘材料为陶瓷、石棉或其他常用绝缘材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明有效解决了窄间隙焊接侧壁熔合缺欠的问题，以及同时存在的焊枪冷却、侧壁意外起弧的问题，使用灵活方便、稳定可靠，焊接效率更高、焊接质量更好、焊接过程更稳定。本发明适用于对焊接效率、焊接质量和焊接经济性有较高要求的所有可以使用窄间隙焊接技术的领域，可应用于电力、船舶、建筑以及交通等行业电弧焊接连接金属材料，对于厚壁构件窄间隙焊接尤其当对焊接质量和效率有较高要求时优势更加明显。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为图1中的焊枪置于待焊接工件坡口之间的结构示意图；

图3为第一种冷却方案的示意图；

图4为第二种冷却方案的示意图；

图5为焊丝直接送入时导向机构的结构示意图；

图6为图1中A的局部放大图。