CN106825869B - 氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的装置 - Google Patents

Abstract

一种氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的装置，包括绝缘体（11）；位于绝缘体（11）外与绝缘体（11）连接的枪头体（1）；与绝缘体（11）第一端连接的涡流环（14）；与枪头体（1）近涡流环（14）端连接的喷嘴（8）；设置在绝缘体（11）内的进气管（4）、进液管（3）和出液管（2）；与进液管（3）或绝缘体（11）近涡流环（14）端连接的钨极座（5）；与钨极座（5）远离进液管（3）端连接的钨极（6）；位于钨极座（5）远离钨极（6）端，外圆柱面与绝缘体（11）连接，内圆柱面与钨极座（5）连接，散气口与进气管（4）连通的散气网（10）；钨极座（5）和钨极（6）与涡流环（14）及喷嘴（8）之间具有供气体流出的气体流道。

Description

氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的装置

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其是涉及一种氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的焊接装置。

背景技术

氩弧焊技术是在普通电弧焊的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成熔池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不锈钢、铁类五金金属。氩弧焊设备由焊机、焊枪、控制箱、水电气、地线及地线钳、钨极辅助装置等组成。传统的焊枪和工件的电源正负极接法是根据焊接不同的材料而定，通常是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，加热熔化母材实现焊接，适用于小型构件和薄壁材料的焊接，其特点是电弧稳定，熔池易于控制，广泛应用于精密焊接及高温高压构件焊接中。

CN 106001861A于2016年10月12日公开了一种高效水冷氩弧焊枪 。该高效水冷氩弧焊枪，是由手柄、枪头体、枪头体护套、后帽、钨极棒、钨极夹、内隔热套、外隔热套、外连接套、喷嘴连接环和陶瓷喷嘴组成，其中手柄中间设置有进气管、进水管和出水管，手柄的右端与包覆在枪头体的外部的机头体外套连接，进气管的下端与枪头体上端侧面的进气孔连接，进气孔与枪头体中心垂直通孔连通，垂直通孔中间设置钨极夹，钨极夹中孔中穿有钨极棒，枪头体的外圆中间加工有环形凹槽，内隔热套的内圆紧密套在环形凹槽的外部将环形凹槽封闭成水冷却套，进水管和出水管与水冷却套连通，内隔热套的外部设置有外隔热套，外隔热套外部与陶瓷喷嘴上端内圆套接在一起，枪头体护套下端设置有外连接套，外连接套下端连接喷嘴连接环，连接环与陶瓷喷嘴上端外圆通过螺纹旋接在一起，后帽设置在枪头体的顶端。

现有技术中的氩弧焊焊枪气流较难控制，焊枪散热点远离发热点，散热性差，钨电极烧蚀严重，电弧无法准确地调控，操作也比较麻烦；因受结构限制，电弧的能量密度不能进一步提高，使得焊接效率难以再提高，焊接质量受到影响，焊接材料的适应性也受到影响。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种散热性好、气流较易控制，能大幅度提高电弧能量密度的氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的焊接装置。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种氩弧焊枪，包括绝缘体；位于所述绝缘体外与绝缘体连接的枪头体；与所述绝缘体第一端连接的涡流环；与所述枪头体近涡流环端连接的喷嘴；设置在所述绝缘体内的进气管、进液管和与所述进液管连通的出液管；与所述进液管或绝缘体近涡流环端连接的钨极座；与所述钨极座远离进液管端连接的钨极；位于所述钨极座远离钨极端，柱面与所述绝缘体连接，内孔与所述钨极座连接，散气口与所述进气管连通的散气网；所述钨极座和钨极与涡流环及喷嘴之间具有供气体流出的气体流道。

作为改进技术方案之一，本发明提供的氩弧焊枪，所述钨极座与进液管的近涡流环端连接；所述钨极座和钨极设有远离钨极端开口、近钨极端封闭的轴向冷却腔；所述进液管的出液口伸入到所述轴向冷却腔内。

在改进技术方案之一的基础上，作为进一步改进技术方案，本发明提供的氩弧焊枪，还具有第一端与所述进液管可拆卸连接，另一端伸入到所述轴向冷却腔内的喷射管；所述喷射管与所述进液管连通；所述喷射管的远离钨极座一端具有用于与进液管连接的凸台，喷射管的近钨极座一端与进液管的内腔和轴向冷却腔之间形成流体回流通道，流体回流通道的远离钨极座一端与出液管连通。

进一步地，本发明提供的氩弧焊枪，所述进液管与钨极座之间还设有密封圈。

进一步地，本发明提供的氩弧焊枪，所述喷射管非凸台部位的柱面上还设有至少三个与所述进液管的内腔壁接触的支撑柱。

进一步地，本发明提供的氩弧焊枪，所述支撑柱在喷射管的柱面上呈等圆心角排列，而各支撑柱离所述凸台之间的距离不相同，呈错位排列。

进一步地，本发明提供的氩弧焊枪，所述喷射管非凸台部位的柱面上、进液管的内壁和/或轴向冷却腔的内壁还设有呈螺旋状的导流挡板。

作为改进技术方案之二，本发明提供的氩弧焊枪，所述散气网包括柱面与所述绝缘体连接，内孔与所述钨极座连接的柱体，位于所述柱体近进气管一端的环形凹槽，若干个与所述环形凹槽和气体流道连通的散气通孔。

作为改进技术方案之三，本发明提供的氩弧焊枪，所述绝缘体内还具有通向所述钨极座的电缆护管。

为了解决上述技术问题，另一方面，本发明提供一种装置，具有前述任一项所述的氩弧焊枪。

在不冲突的情况下，前述改进方案可单独或组合实施。

本发明提供的技术方案，因能对钨极座和钨极进行冷却，可大幅度降低钨极座和钨极的温度，增大电弧的密度，提高焊接功率，从而提高电弧穿透力，提高熔深深度，明显提高焊接质量，可达到激光焊接的效果；可以提高钨极座和钨极的使用寿命；通过对钨极座和钨极进行冷却，可提高焊接功率，从而提高焊接作业效率和焊缝的质量；由于钨极座和钨极得到及时有效的冷却，可使钨极不易磨损变形，从而保持长久的尖锐度，提高电弧的能量密度，可以精准地焊接薄板搭接而不会出现偏弧散弧，克服了传统焊枪因钨针温度过高而烧损钨针的尖锐度，影响焊接质量的不足。其结构新颖，焊接速度与Mig焊相当，而焊接烟尘和灰溅明显减少，从而减少对人的危害和对设备的破坏。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是实施例1氩弧焊***构原理示意图；

图2是实施例2氩弧焊***构原理示意图；

图3是图2的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1：如图1和图3所示的氩弧焊枪，包括绝缘体11；位于绝缘体11的外部与绝缘体11连接的枪头体1；通过螺纹与绝缘体11第一端连接的涡流环14；通过螺纹与枪头体1近涡流环14端连接的喷嘴8；设置在绝缘体11内的进气管4、进液管3和与进液管3连通的出液管2；与绝缘体11近涡流环14端连接的钨极座5；与钨极座5远离进液管3端连接的钨极6；位于钨极座5远离钨极6端，外圆柱面与绝缘体11连接，内孔与钨极座5连接，散气口与进气管4连通的散气网10；钨极座5和钨极6与涡流环14及喷嘴8之间具有供气体流出的气体流道。枪头体1包覆在绝缘体11的外部，起防护作用，可使用金属材料，强度高。进气管4与外部氩气源连接，在焊接时，氩气通过进气管4、散气网10进入气体流道，经气体流道排出，起保护作用，同时冷却钨极座5和钨极6。冷却流体通过进液管3进入接近钨极座5和钨极6的区域，通过传热对钨极座5和钨极6冷却，热的冷却流体通过出液管2排出。

实施例2：如图2和图3所示的氩弧焊枪，包括绝缘体11；位于绝缘体11的外部与绝缘体11连接的枪头体1；通过螺纹与绝缘体11第一端连接的涡流环14；通过螺纹与枪头体1近涡流环14端连接的喷嘴8；设置在绝缘体11内的进气管4、进液管3和与进液管3连通的出液管2；与进液管3近涡流环14端连接的钨极座5；与钨极座5远离进液管3端连接的钨极6；位于钨极座5远离钨极6端，外圆柱面与绝缘体11连接，内孔与钨极座5连接，散气口与进气管4连通的散气网10；钨极座5和钨极6与涡流环14及喷嘴8之间具有供气体流出的气体流道；钨极座5和钨极6设有远离钨极6端开口、近钨极6端封闭的轴向冷却腔9；喷射管7的第一端与进液管3可拆卸连接，另一端伸入到轴向冷却腔9内；喷射管7与进液管3连通；喷射管7的远离钨极座5一端具有用于与进液管3连接的凸台，喷射管7的近钨极座5一端与进液管3的内腔和轴向冷却腔9之间形成流体回流通道，流体回流通道的远离钨极座5一端与出液管2连通。枪头体1包覆在绝缘体11的外部，起防护作用，可使用金属材料，强度高。进气管4与外部氩气源连接，在焊接时，氩气通过进气管4、散气网10进入气体流道，经气体流道排出，起保护作用，同时冷却钨极座5和钨极6。钨极座5和钨极6设有轴向冷却腔9，冷却流体经进液管3、喷射管7将冷却液喷入轴向冷却腔9内，对钨极座5和钨极6进行冷却，热的冷却流体通过出液管2排出。

可选地，本发明提供的氩弧焊枪，进液管3与钨极座5之间还设有密封圈12。密封圈12使钨极座5与进液管3之间的密封性能得到提高，防止流体从钨极座5与进液管3之间的间隙处泄露。

可选地，本发明提供的氩弧焊枪，喷射管7非凸台部位的柱面上还设有三个与所述进液管3的内腔壁接触的支撑柱16。三个支撑柱16在喷射管7的柱面上呈等圆心角均匀排列，而各支撑柱16离凸台之间的距离不相同，呈错位排列。支撑柱16防止喷射管7在高速液体的作用下摆动；各支撑柱16离凸台之间的距离不相同，呈错位排列，同时能使流体在流体回流通道中流动方向发生改变，更易形成湍流，有利于传热。

可选地，本发明提供的氩弧焊枪，喷射管7非凸台部位的柱面上设有呈螺旋状的导流挡板13。在其它实施例中，导流挡板13也可设置在进液管3的内壁和/或轴向冷却腔9的内壁上。设置导流挡板13能使流体在流体回流通道中流动方向产生改变，形成湍流，有利于传热。导流挡板13设置在进液管3的内壁和/或轴向冷却腔9的内壁上，可增加传热面积，加快散热。

可选地，本发明提供的氩弧焊枪，散气网10包括柱面与绝缘体11连接，内孔与钨极座5连接的柱体，位于柱体近进气管4一端的环形凹槽，若干个与环形凹槽和气体流道连通的散气通孔。设置散气网10，可使保护气体的流入方向均匀分布在气体流道的进口端，使保护气体在气体流道内的流速更加均匀，流向焊接作业区域的保护气体更加均匀，防止气体流道内和焊接作业区域出现局部低压区，从而防止外部空气进入气体流道内或焊接作业区域，防止焊接处被氧化，提高焊接质量；同时使保护气体在钨极座5和钨极6的四周流速均衡，有利于带走钨极座5和钨极6的热量，降低钨极座5和钨极6的温度，从而更好地保护钨极座5和钨极6，延长它们的使用寿命。

可选地，本发明提供的氩弧焊枪，绝缘体11内还具有通向钨极座5的电缆护管15。

本发明提供的技术方案，因能对钨极座5和钨极6进行冷却，可大幅的降低钨极座5和钨极6的温度，增大电弧的密度，提高焊接功率，从而提高电弧穿透力，提高熔深深度，明显提高焊接质量，可达到激光焊接的效果；可以提高钨极座5和钨极6的使用寿命；通过对钨极座5和钨极6进行冷却，可提高焊接功率，从而提高焊接作业效率和焊接质量；由于钨极座5和钨极6得到及时有效的冷却，可使钨极不易磨损变形，使钨极6保持长久的尖锐度，从而提高电弧的能量密度，可以精准地焊接薄板搭接而不会出现偏弧散弧，克服了传统焊枪因钨针温度过高而易烧损钨针的尖锐度，影响焊接质量的不足。其结构新颖，焊接速度与Mig焊相当，而焊接烟尘和灰溅明显减少，从而减少对人的危害和对设备的破坏。

显然，本发明不限于以上优选实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种氩弧焊枪，其特征在于，包括绝缘体（11），位于所述绝缘体（11）外与绝缘体（11）连接的枪头体（1），与所述绝缘体（11）第一端连接的涡流环（14），与所述枪头体（1）近涡流环（14）端连接的喷嘴（8），设置在所述绝缘体（11）内的进气管（4）、进液管（3）和与所述进液管（3）连通的出液管（2），与所述进液管（3）近涡流环（14）端连接的钨极座（5），与所述钨极座（5）远离进液管（3）端连接的钨极（6），位于所述钨极座（5）远离钨极（6）端的散气网（10）；所述散气网（10）具有内孔与所述钨极座（5）连接的柱体，柱体的柱面与所述绝缘体（11）连接，散气网（10）的散气口与所述进气管（4）连通；所述钨极座（5）和钨极（6）与涡流环（14）及喷嘴（8）之间具有供气体流出的气体流道；所述钨极座（5）与进液管（3）的近涡流环（14）端连接；所述钨极座（5）和钨极（6）设有远离钨极（6）端开口、近钨极（6）端封闭的轴向冷却腔（9）；所述进液管（3）的出液口伸入到所述轴向冷却腔（9）内；还具有第一端与所述进液管（3）可拆卸连接，另一端伸入到所述轴向冷却腔（9）内的喷射管（7），所述喷射管（7）与所述进液管（3）连通，所述喷射管（7）的远离钨极（6）端具有环形的凸台，所述喷射管（7）的远离钨极座（5）一端具有用于与进液管（3）连接的凸台，喷射管（7）的近钨极座（5）一端与进液管（3）的内腔和轴向冷却腔（9）之间形成流体回流通道，流体回流通道的远离钨极座（5）一端与出液管（2）连通。

2.根据权利要求1所述的氩弧焊枪，其特征在于，所述进液管（3）与钨极座（5）之间还设有密封圈（12）。

3.根据权利要求1所述的氩弧焊枪，其特征在于，所述喷射管（7）非凸台部位的柱面上还设有至少三个与所述进液管（3）的内腔壁接触的支撑柱（16）。

4.根据权利要求3所述的氩弧焊枪，其特征在于，所述支撑柱（16）在喷射管（7）的柱面上呈等圆心角排列，而各支撑柱（16）离所述凸台之间的距离不相同，呈错位排列。

5.根据权利要求1所述的氩弧焊枪，其特征在于，所述喷射管（7）非凸台部位的柱面上、进液管（3）的内壁和/或轴向冷却腔（9）的内壁还设有呈螺旋状的导流挡板（13）。

6.根据权利要求1所述的氩弧焊枪，其特征在于，所述散气网（10）包括柱面与所述绝缘体（11）连接，内孔与所述钨极座（5）连接的柱体，位于所述柱体近进气管（4）一端的环形凹槽，若干个与所述环形凹槽和气体流道连通的散气通孔。

7.根据权利要求1所述的氩弧焊枪，其特征在于，所述绝缘体（11）内还具有通向所述钨极座（5）的电缆护管（15）。

8.一种具有氩弧焊枪的装置，其特征在于，具有权利要求1～7任一项所述的氩弧焊枪。

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