[发明专利]一种送粉式循环冷却喷嘴和K-TIG专用焊枪

说明书

一种送粉式循环冷却喷嘴，包括喷焊结构，喷焊结构包括喷焊主体和连接头，喷焊主体和连接头固定连接；喷焊主体内设有钨针空腔、冷却通道和送粉通道，钨针空腔呈圆柱状或圆台状，连接头内设有连接空腔，连接空腔与钨针空腔连通；送粉通道包括入粉口和出粉口，入粉口位于喷焊主体的外侧表面，出粉口位于钨针空腔的内侧壁，从而送粉通道通过出粉口连通钨针空腔，冷却通道呈螺旋旋线形，冷却通道环绕于钨针空腔的外侧，还涉及一种K‑TIG专用焊枪，包括上述送粉式循环冷却喷嘴。本发明冷却效果较优且装配复杂度低，属于焊接技术领域。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种送粉式循环冷却喷嘴和K-TIG专用焊枪。

背景技术

K-TIG焊是一种通过大电流实现熔池表面张力与电弧压力动态平衡的焊接方法。因为其特殊的焊枪结构，使其热量可以聚集。因此可以实现不开坡口，单面焊，双面成形，并且焊接效果较好的特点。但因为其焊接速度较快，热量较为集中，影响了材料的工艺性能。主要表现在低碳钢的常温冲击韧性较差。为此，探究新的焊接工艺方法，改善焊缝工艺成型质量具备一定的必要性。在焊接时加入金属粉末可以直接改善焊接材料的组成成分，从而改善焊接材料的工艺性能。但是，K-TIG焊接时具备较高的热量，金属粉末在高温下易发生粘结和化学反应。

发明专利CN101942659A公开了一种便于冷却的激光熔覆喷焊结构，但是这种喷焊结构适用于激光熔覆。在实际的K-TIG焊接中，钨针尖端的温度高达12000℃。过高的能量聚集容易造成钨极烧损，因此需要设计不同的喷焊结构结构与冷却方式。发明专利CN109732185A公开了一种新型等离子粉末堆焊用焊枪结构。这种结构设计较为新颖，可以实现粉末堆焊。但是结构较为复杂，装配难度较高。结构零部件较多，维护成本较高。为了实现K-TIG喷粉焊接，同时兼顾原有焊枪结构，需要在原有结构的基础上附加高效的冷却型喷焊结构，另外，在设计喷焊结构时还需要考虑加工方式，装配难度，因此亟需一种全新的K-TIG喷焊结构满足实际的冷却和加工需要。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种冷却效果好且装配难度低的送粉式循环冷却喷嘴和K-TIG专用焊枪。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种送粉式循环冷却喷嘴，包括喷焊结构，喷焊结构包括喷焊主体和连接头，喷焊主体和连接头固定连接；喷焊主体内设有钨针空腔、冷却通道和送粉通道，钨针空腔呈圆柱状或圆台状，连接头内设有连接空腔，连接空腔与钨针空腔连通；送粉通道包括入粉口和出粉口，入粉口位于喷焊主体的外侧表面，出粉口位于钨针空腔的内侧壁，从而送粉通道通过出粉口连通钨针空腔，冷却通道呈螺旋旋线形，冷却通道环绕于钨针空腔的外侧。

采用这种结构后，外部的水冷系统与冷却通道连接，可及时对喷焊结构进行冷却，且上述结构在满足结构强度的同时，减少了整个工件的体积，提高了结构的空间利用率。

作为一种优选，送粉通道的数量为多个，多个送粉通道绕钨针空腔的轴线呈圆周阵列排布。

作为一种优选，送粉通道包括依次连接的入口段、过渡段和喷粉段，入口段、过渡段和喷粉段依次连接，喷粉段的一端连接过渡段，出粉口设于喷粉段的另一端，从喷粉段的一端到另一端，喷粉段的横截面逐渐缩小。

作为一种优选，过渡段包括依次连接的第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，第一侧面为内侧凹进的曲面，第三侧面为内侧凸起的曲面；第一侧面的一端和第三侧面的一端相交于一条曲线，第一侧面的另一端和第三侧面的另一端均连接收束段，第二侧面和第四侧面均为平面，入口段的一端位于过渡段的第三侧面处。

作为一种优选，多个喷粉段的中心线相交于钨针空腔的轴线上的一点。

作为一种优选，冷却通道为圆锥螺旋线形。

作为一种优选，冷却通道的截面为直径5～8mm的圆形，冷却通道的锥度角为32°，圈数为1.87圈，螺距为7mm。