[发明专利]焊接治具

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接治具，且特别涉及一种适用于焊接海绵钛块的焊接治具。

背景技术

工业生产纯钛或钛合金时，是将颗粒状或疏松海绵钛制成海绵钛块，再将复数个海绵钛块焊接接合为电极碇，接着以真空电弧重熔炉进行熔炼，以获得钛铸锭。

焊接海绵钛块时，为避免焊接点氧化，焊接点须暴露于保护气体中，因此先进行前吹步骤，将焊接治具内的空气排出，再进行焊接步骤，且焊接完成后，仍须进行后吹步骤，以避免焊接点氧化。接续进行下一个焊接点时，则重复上述步骤。如上所述，完成海绵钛块的焊接常耗费大量保护气体与大量时间，增加焊接成本。

为解决上述问题，在特钢技术第14卷(2008年)第4期第7页的「工业纯钛TAI板材的研制」的技术文件中，揭示两种焊接海绵钛块的方法。其中一种是在真空电弧重熔炉中接合海绵钛块。然而此法须先进行抽真空作业，耗费大量时间。若于保护气体中焊接，焊枪的电极可能掉入熔池，导致钛锭受到污染。另一种方法是在氩气下进行钨电极氩弧焊接作业，但此法仅改善焊接气氛，没有改良焊接步骤，仍会耗费大量时间与氩气。

再者，在特钢技术第16卷(2010年)第4期第1页的「攀长钢公司钛材生产工艺、装备及产品」的技术文件中，揭示一种焊接海绵钛块的方法。该方法是在真空等离子体焊箱中焊接海绵钛块。此法虽可有效避免海绵钛块氧化，但真空等离子体焊箱造价昂贵，且焊接前须将焊接腔体抽真空，耗费大量时间。

此外，在技术与应用(2003年)第10期第50页的「钛材料及钛合金保护焊接特点」的技术文件中，揭示一种焊接海绵钛块的方法。此法是在充满氩气的焊接手套箱中焊接海绵钛块。该现有技术虽可避免海绵钛块氧化，只是其须消耗大量氩气，且操作人员的动作易受到手套箱的限制。

上述的现有技术仅对于焊接气氛或环境提出改良，并没有改良焊接海绵钛块的步骤，无法确实降低保护气体的消耗与减少焊接耗费的时间。

有鉴于此，亟需提供一种焊接治具，以改善现有技术焊接海绵钛块的问题，进而降低保护气体的用量、缩短焊接时间且提升焊接效率。

发明内容

因此，本发明的一方面在于提供一种焊接治具，其适用于焊接海绵钛块。在所述焊接治具中，通过保护气罩系统的设计，可避免焊接后的焊接点氧化，且可缩短焊接海绵钛块所需的时间，并可减少保护气体的用量，进而可提升焊接效率且减少焊接成本。

根据本发明的上述方面，提出一种焊接治具。在一实施例中，所述焊接治具适用于焊接海绵钛块，所述焊接治具包含保护气罩系统、接合部与焊枪。保护气罩系统包含主体、第一保护气体出口、第二保护气体出口与冷却循环系统。

保护气体入口被设置于主体的第一侧。第一保护气体出口与第二保护气体出口被设置于主体的第二侧。第二侧面对海绵钛块。上述的第二保护气体出口邻近于第一保护气体出口，其中第二保护气体出口可涵盖海绵钛块的复数个焊接点。冷却循环系统被设置于所述主体中。

上述的接合部具有孔洞，所述孔洞对齐第一保护气体出口。上述的焊枪穿设于孔洞与第一保护气体出口中。

依据本发明一实施例，上述的主体是长方形或环形的。

依据本发明另一实施例，主体的材质包含铜、不锈钢、钛、钼或碳钢。

依据本发明又一实施例，焊接治具包含网状隔板，所述网状隔板覆设于第二保护气体出口上。

依据本发明再一实施例，第二保护气体出口是长方形、椭圆形、方形或环形的。

依据本发明再一实施例，上述的焊接点的数目介于1点至30点。

依据本发明再一实施例，上述的冷却循环系统利用气体或水作为冷却介质。

依据本发明再一实施例，焊接治具是等离子体氩气焊接治具(Plasma Argon Welding)、钨电极氩弧焊治具(Tungsten Inert Gas Welding；TIG)或金属电极惰性气体保护焊治具(Metal Inner Gas Welding；MIG)。

依据本发明再一实施例，焊接治具还包含滑轨，所述滑轨具有开孔。上述的主体可滑动地设于所述滑轨上，且上述的第一保护气体出口与第二保护气体出口与所述开孔相面对。

依据本发明再一实施例，滑轨包含轨道结构或滚轮结构。

依据本发明再一实施例，滑轨是长方型或环形的。

依据本发明再一实施例，滑轨的材质包含铜、不锈钢、钛、钼或碳钢。