[发明专利]微束等离子弧焊枪

说明书

一种微束等离子弧焊枪。其包括钨极压头、密封圈、钨极夹、上枪体、绝缘体、下枪体、定心顶柱、定心套管、枪嘴、保护气帽、钨极和把手；本发明提供的微束等离子弧焊枪具有如下有益效果：上枪体和下枪体导热效率高，优化设计的下枪体冷却水道减少了导热行程，改善了枪嘴的冷却效果；钨极夹、定心顶柱和定心套管能够保证钨极和枪嘴同轴；枪嘴能够在保留等离子弧直径小、能量密度高等优点的前提下，降低等离子弧的挺度，使之可以实现在50安培以下小电流堆焊，用以堆焊恢复钛合金、镍基合金等材质的薄壁零件外形尺寸。另外，本焊枪结构紧凑，因此提高了焊枪工作时的可达性。

技术领域

本发明属于弧焊设备技术领域，尤其是涉及一种微束等离子弧焊枪。

背景技术

采用钛合金、镍基合金等稀有金属制造的薄板类零件的边缘在使用过程中经常会出现损伤，除了损伤部位以外，其余部位的外形尺寸、力学性能均未受影响，在这种情况下，如果将零件整体报废将会造成极大浪费，导致设备整体运行成本升高。

目前钛合金、镍基合金等材质的薄板类零件外形尺寸恢复主要采用钨极氩弧焊堆焊后整形加工方法，由于钨极氩弧焊工艺采用的电弧能量密度较低、扩散角大，因此产生焊接热影响区较大、焊接接头力学性能差等问题。由于微束等离子弧焊接工艺所采用的等离子弧直径小于1.5mm、能量密度大、扩散角小，成为替代钨极氩弧焊进行堆焊的首选工艺，但是，目前工业化生产的微束等离子弧焊枪产生的等离子弧挺度高、等离子弧压力大、对熔池的搅拌作用强烈，因此堆焊形成的焊缝成型较差；堆焊专用的等离子弧焊枪枪嘴孔径普遍大于3mm，焊接功率大，对薄板类零件进行堆焊时因为焊接线能量过高而容易造成母材塌陷，且堆焊区宽度过大，增加了后续整形加工的工作量。

因此，设计一种既能保留等离子弧直径小、能量密度高等优点，又可以降低等离子弧压力、熔池气保护效果好、焊枪整体尺寸小的微束等离子弧焊枪，对于堆焊修复钛合金、镍基合金等稀有金属制造的薄板类零件具有重要意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可用于堆焊修复的微束等离子弧焊枪。

为了达到上述目的，本发明提供的微束等离子弧焊枪包括：钨极压头、密封圈、钨极夹、上枪体、绝缘体、下枪体、定心顶柱、定心套管、枪嘴、保护气帽、钨极和把手；其中上枪体由上枪体内体和上枪体外体组成，上枪体内体为圆柱体形，轴心处有中心孔，中部和上部的外径大于下部外径；上枪体外体为圆环状，套在上枪体内体的中部及下部外部，上枪体内体的下部和上枪体外体之间形成一个C字形上枪体冷却水道，上枪体外体上安装一个与上枪体冷却水道一端相连通的第2接头以及与上枪体冷却水道另一端相连通的第5接头，第2接头和第5接头上侧的上枪体外体以及上枪体内体上安装一个与上枪体内体中心孔相连通的第一接头；下枪体由下枪体水道密封环、下枪体内体2、保护气过滤网、下枪体外体和保护气路外壁组成；所述的下枪体内体的轴心处有中心孔，下枪体外体套在下枪体内体的外部；下枪体水道密封环连接在下枪体外体的上端内圆周面和下枪体内体的上端外圆周面之间；下枪体外体和下枪体内体之间形成下枪体冷却水道，下枪体外体上部安装一个与下枪体冷却水道一端相连通的第3接头以及与下枪体冷却水道另一端相连通的第6接头；保护气路外壁套在下枪体外体的外部，上端固定在下枪体外体中部外圆周面上；保护气过滤网设置在保护气路外壁中部内圆周面和下枪体外体中部外圆周面之间，保护气路外壁和下枪体外体之间的空间为保护气通道，保护气路外壁上部安装一个与保护气通道上部相连通的第4接头；绝缘体为环形，设置在上枪体和下枪体之间，上枪体、绝缘体和下枪体外包覆有热固性树脂热压层，形成焊枪主体结构。

钨极压头的中下部有一个中心孔，中心孔下部内径大于上部内径，由此在变径处形成台肩，钨极压头下部与上枪体内体的上部通过螺纹连接；密封圈设在钨极压头下部外圆周面和上枪体内体上部内圆周面之间。