[发明专利]用于钨极惰性气体焊接的燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钨极惰性气体焊接（Wolfram-Inertgas-Schweißen）的燃烧器。本发明尤其涉及一种用于钨极惰性气体窄间隙焊接（Wolfram-Inertgas-Engspaltschweißen）的窄间隙头（Engspaltkopf）。

背景技术

在钨极惰性气体焊接燃烧器中，在一未消耗的钨电极和一工件之间燃烧一光弧。该电极通常构造成阴极。由于电子作为自由载流子的发射基本上通过高温实现，因此希望在电极中实现高的功率密度。这可以通过钨电极的圆锥状的锥形的设计来实现。此外希望光弧的起始点尽可能处于朝工件的方向更近，这通过电极尖端的锥形设计来支持。针对在电极上出现的高温，需要进行冷却，用以防止或者说至少限制电极的磨损。

通常将一惰性气体通过燃烧器朝向工件引导。为此存在惰性气体喷嘴。通过其可以使惰性气体形成围绕光弧的闭合的帷幕。惰性气体喷嘴在此围绕电极并且与电极相邻地布置。

从DE 10 2009 008 250 A1中公开了一种用于钨极惰性气体焊接的燃烧器，其中，在一由金属制成的壳体中借助于一电极保持器保持一电极单元。为了冷却该电极单元，存在一冷却装置，液态的冷却介质可通过该冷却装置引入到电极保持器中并且可从该电极保持器中再次引出。为此在电极保持器中构造一空腔，在该空腔中可经由一冷却管将冷却介质引入到该空腔中并且可再次从该空腔中引出。冷却介质可以在从冷却管中出来之后直接碰到电极单元的端面上。由此实现了电极单元的直接冷却。

发明内容

本发明的任务是，提出一种用于钨极惰性气体焊接的燃烧器、尤其一用于钨极惰性气体窄间隙焊接的窄间隙头，其可在高的电流强度和高的焊接安全性的情况下使用。

该任务通过一种根据权利要求1的特征的燃烧器以及一种根据权利要求15的特征的电极保持器解决。本发明的有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中给出。

在根据本发明的用于钨极惰性气体焊接的燃烧器、尤其用于钨极惰性气体窄间隙焊接的窄间隙头中，在一由金属制成的壳体中借助于一电极保持器保持一电极单元并且存在一用于冷却该电极保持器的冷却装置。通过该冷却装置可将液态的冷却介质引入到电极保持器中并且可从电极保持器中再次引出。

该冷却装置包括在电极保持器的罩以内的至少一个导电性的分隔壁，用于构造冷却通道。在此，至少所述至少一个分隔壁、在某些情况下还有电极保持器的罩，与电极单元电连接。同时，所述电极保持器的外表面至少在包围所述电极保持器的壳体的区域中设有一绝缘层。

电流传递不仅可以如在传统的燃烧器中的情况那样通过罩引导，而且还可以经由隶属于冷却装置的部件引导，从而提供一用于电流传递的提高的有效横截面。由此可以将相比之下更高的电流传递到电极单元上。同时所有的引导电流的部件都与冷却介质接触，从而通过电极单元的直接冷却实现了高效的散热。

此外，所提出的构造方案基于绝缘层能够实现电极保持器与壳体的电势分离。由此实现了一通过电极保持器的完整的电流。该绝缘层不仅能够实现一仅经由电极保持器的焊接电流的传递，而且也能够实现在如下的环境中使用燃烧器，在这些环境中在壳体和待加工的工件之间存在很小的间距。这可以例如是所谓的窄间隙，燃烧器为了制造出焊缝在该窄间隙中引导。通过如下方式，即壳体是无电流的，在壳体和待加工的工件之间在窄间隙中也不会产生光弧，由此减小了壳体或者说工件损坏的危险。

在一种有益的构造方案中，电极保持器的罩通过一由金属、尤其由铜或由不锈钢或铜合金或不锈钢合金制成的柱体构成。由此电流的大部分可经由冷却装置的分隔壁朝电极单元引导，因此不需要由最好传导性材料、例如铜来形成电极保持器的罩，其同样也是冷却装置的部分。取而代之，可以使用便宜的且可更好地加工的材料不锈钢或不锈钢合金。

为了构造出冷却通道有益的是，所述罩和所述电极保持器的至少一个分隔壁形状锁合地相互连接。

为了能够实现燃烧器或者说电极保持器的高的电流传导能力，所述至少一个分隔壁优选由铜形成。此外，通过分隔壁的数量不仅可以确定用于引导冷却介质的通道的数量，而且也可以以适当的方式改变为电流引导所提供的横截面。

在另一种构造方案中，所述至少一个分隔壁在所述罩的面向待加工的工件的端部上过渡到一关闭元件中，该关闭元件与所述罩流体密封地连接。该流体密封的连接可以例如通过焊接来制成。同样地所述关闭元件可以与所述罩旋紧或压紧。倘若需要，还可以使用浇注材料或焊剂，用以制造出密封性。