CN204867744U

CN204867744U - 用于气体保护电弧焊的焊接组件

Info

Publication number: CN204867744U
Application number: CN201520471652.3U
Authority: CN
Inventors: J·D·斯坦博; C·M·亚力山大; N·I·吉布斯; G·S·萨博; C·斯塔夫
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2025-07-03
Also published as: US20140319103A1

Abstract

本实用新型涉及一种用于气体保护电弧焊的焊接组件，所述焊接组件包括适配器、扩散器、和喷嘴。适配器包括内部部分、排放部分和接合部分。排放部分具有外周边和至少一个孔口。扩散器限定接触端、扩散端和外周边。接触端与适配器的排放部分接合。喷嘴包括排放端、接合端和内表面。接合端限定沟槽并与适配器的接合部分接合。沟槽和扩散器的外周边将至少一个排放通道限定在喷嘴的接合端内。适配器的内部部分通过排放通道的孔口与喷嘴的内表面流体连通。通过排放通道将保护气体朝向接触尖端的尖端部分引导。该实用新型可以朝向焊缝区域提供保护气体的平稳流动，最小化焊接飞溅并且提供以供扩孔工具在喷嘴中使用的扩大的空间。

Description

用于气体保护电弧焊的焊接组件

技术领域

本实用新型涉及一种用于执行气体保护电弧焊的焊接组件。

背景技术

焊接两个或更多个工件的各种焊接工艺在工业中是已知的。一种这样的工艺是气体保护电弧焊。在该工艺中，产生电弧用于在焊接接头处熔融两个工件的一部分。气体保护电弧焊通常包括焊接组件，以朝向工件进给焊丝同时进给保护气体。焊接组件提供保护气体，以避免熔融工件与存在于外部环境中的气体起反应，从而避免焊接污染。然而，通常起到阻塞焊接组件和限制保护气体的流动的焊接飞溅是与气体保护电弧焊工艺相关联的常见问题。

由于熔融工件的液滴沉积在焊接组件的不同部分上，可发生焊接飞溅。随时间推移，焊接飞溅可以在焊接组件的喷嘴内集聚。在某些情形中，在气体出口端口上方集聚的焊接飞溅可以对保护气体的流动造成堵塞。对保护气体的流动的堵塞可导致有缺陷的焊缝。通过常规的焊接尖端组件中的扩孔工具可以清除焊接飞溅。在常规的焊接尖端组件中，气体出口端口存在于扩散器中。扩散器可以是庞大的并可具有固有的结构，这使得扩孔工具清除气体出口端口上方的焊接飞溅是麻烦的。

此外，焊接飞溅集聚的速度可取决于各种因素，诸如焊接温度、保护气体流的类型等等。这些因素中的任一个的增加都可以引起增加的焊接飞溅的量。因此，气体出口端口可在短暂时间间隔之后就需要维护。这可能是低效率的。

实用新型内容

本实用新型涉及一种将保护气体流动朝向工件径向地向内引导的焊接组件。在一个方面，焊接组件包括限定内部部分、排放部分和接合部分的适配器。排放部分具有外周边和限定于其中的至少一个孔口。焊接组件包括限定接触端、扩散端和外周边的扩散器，同时使接触端与适配器的排放部分接合。此外，喷嘴限定接合端、排放端以及接合端与排放端之间的内表面。喷嘴的接合端适于接合适配器的接合部分。此外，喷嘴的接合端限定出沟槽，至少一个排放通道由扩散器的外周边和在喷嘴的接合端内的沟槽限定。此处，适配器的内部部分通过至少一个排放通道与喷嘴的内表面流体连通。另外，通过至少一个排放通道将保护气体引导到喷嘴的内部。

还包括：具有基部部分和和尖端部分的接触尖端，所述喷嘴的所述接合端适于保持所述接触尖端的所述基部部分，其中所述喷嘴被配置成通过所述排放通道将保护气体朝向所述接触尖端的所述尖端部分径向向内引导。

以上提及的技术方案提供了保护气体朝向焊缝区域的平稳流动。通过焊接组件的保护气体平稳流动可以产生最小量的焊接飞溅，并且由于其构造可提供在喷嘴内部的增大的空间，从而导致供扩孔工具在喷嘴中使用的扩大的空间。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的构思的用于气体保护电弧焊的示例性焊接组件的分解图；

图2示出了根据本实用新型的第一实施例的图1的焊接组件的剖面图；

图3示出了图2的焊接组件的透视剖面图，其中接触尖端被移除的以更好地示出由箭头所描绘的惰性气体流的流动；以及

图4示出了根据本实用新型的第二实施例的图1的焊接组件的透视剖面图，其中接触尖端被移除以更好地示出由箭头所描绘的惰性气体流的流动。

具体实施方式

参照图1，示出了用于执行气体保护电弧焊的焊接组件100。焊接组件100可包括适配器102、扩散器104、焊枪颈107和喷嘴108，该喷嘴108用于朝向如下将描述的接触尖端106引导气体。

适配器102是基本上中空圆筒，保护气体供应可以与该中空圆筒连接。适配器102限定中空圆筒的内部部分110、排放部分112和接合部分114。排放部分112包括外周边116和至少一个孔口118，保护气体通过该至少一个孔口118离开适配器102。适配器102的接合部分114具有外螺纹并且可以与喷嘴108螺纹接合。

扩散器104限定接触端120、扩散端122、外周边123和接合表面124。接触端120与适配器102的排放部分112邻接。扩散器104在接触尖端106和喷嘴108之间提供电绝缘。扩散器104的接合表面124与焊枪颈107的接触尖端保持管130螺纹接合。接触尖端保持管130包括外螺纹131，该外螺纹131与扩散器104的接合表面124的内螺纹132接合。在实施例中，扩散器104的接合表面124可与接触尖端106螺纹接合。

接触尖端106包括基部部分126和尖端部分128。接触尖端106的基部部分126保持在焊枪颈107的接触尖端保持管130内部。接触尖端106的基部部分126可通过螺纹接合、压配合接合或其任何等同形式保持在接触尖端保持管130的内部。

接触尖端106产生熔融两个工件所需的电弧。接触尖端106可以是导电金属，例如但不限于铜、银等等。焊接组件100的接触尖端106将电流传导至可消耗的焊丝（未示出）。焊丝由形成于接触尖端106中的导向通道134引导。本质上是导电的接触尖端106将焊接电流传送至可消耗的焊丝（未示出）。因此，当焊丝接触工件时，焊丝与工件产生电弧，其按照常例继而在由熔融焊丝所熔化的工件之间形成焊缝。

此外，扩散器104和接触尖端106保持在喷嘴108内部。喷嘴108包括接合端136、排放端138和在这两者之间的内表面140。喷嘴108的接合端136与适配器102的接合部分114螺纹接合。此外，结合图2、图3和图4示出和说明喷嘴108和焊接组件100的细节。

参照图2，示出了根据本实用新型的第一实施例的焊接组件100的剖面图。焊接组件100的喷嘴108覆盖扩散器104和接触尖端106。喷嘴108的接合端136包括其中的沟槽202。当喷嘴108与适配器102和扩散器104组装时，腔室204在接合端136内部形成于沟槽202与适配器102的排放部分112的外周边116和扩散器104的外周边123之间。在该实施例中，扩散端122邻接沟槽202。另外，喷嘴108包括在喷嘴108的沟槽202和内表面140之间延伸的多个斜孔206。斜孔206中的每个相对于喷嘴轴线X-X成一角度倾斜。腔室204和斜孔206中的每个一起限定至少一个排放通道208，从而使保护气体能够朝向接触尖端106的尖端部分128向内流动。

参照图3，示出了根据本实用新型的第一实施例的保护气体通过焊接组件100的流动，该流动由箭头示出，其中接触尖端106被移除以更好地示出保护气体的流动。保护气体从适配器102的内部部分110通过孔口118中的每个流动至腔室204，并且继而从腔室204通过斜孔206中的每个流动至喷嘴108的排放端138。从而，排放通道208中的每个被构造和布置成在朝向接触尖端106的尖端部分128的方向上大体径向和轴向地向内引导保护气体。因此，保护气体流动至焊接区并且防止熔融工件与外部环境起反应。

参照图4，示出了焊接组件100’的第二实施例。现在将说明焊接组件100’（图4所示）相对于焊接组件100（图1-3所示）的差异。

在该实施例中，焊接组件100’包括基本上类似于图2-图3所示的喷嘴108的喷嘴108’，但是不具有斜孔206。因此，如下所讨论。不同地限定焊接组件100’中的排放通道208’。

当喷嘴108’与扩散器104和适配器102组装时，形成类似于参考图2所示的和所说明的腔室的腔室204’。然而，在该实施例中，扩散器104的扩散端122不邻接喷嘴108’。相反，扩散端122以在邻接之前停止的方式组装在喷嘴108’内。因此，扩散器104与适配器102组装并且组装在喷嘴108’内，使得周边间隙402形成在沟槽202’和扩散器104的扩散端122之间。腔室204’和周边间隙402限定排放通道208’。排放通道208’使保护气体能够朝向接触尖端106的尖端部分128流动。另外，扩散端122被罩起来以有助于扩散器104保持在喷嘴108’内，同时使保护气体能够朝向接触尖端106流动。实际上，具有至少一个排放通道208’的配置现在采用由存在于喷嘴108’和扩散器104之间的周边间隙402限定的单个通道。

再次参照图4，示出了保护气体通过焊接组件100’的流动，该流动由箭头示出。保护气体从适配器102的内部部分110通过孔口118中的每个流动至腔室204’，并且继而从腔室204’通过周边间隙402流动至喷嘴108’的排放端138’。因此，排放通道208’朝向接触尖端106的尖端部分128径向和轴向地向内引导保护气体。因此，保护气体流动至焊接区并且防止熔融工件与外部环境起反应。

工业实用性

如本实用新型所述的焊接组件100、100’可以附接到在适配器102的接合部分114近侧的保护气体供应。可以通过管道提供保护气体供应以将受控量的保护气体供应至适配器102。此外，接触尖端106连接到电极性，并且工件被给予相反极性用于产生电弧。

在操作中，因为焊接组件100、100’使用在工件附近，所以接触尖端106在焊丝和工件之间产生电弧。由电弧产生的热量同时熔融焊丝和工件。同时，保护气体供应到焊缝以防止焊接与外部环境起反应。保护气体供应被引导到图3和图4分别所示的适配器102的内部部分110。

参照图3，具体地关于焊接组件100，保护气体从适配器102的内部部分110通过孔口118中的每个流动至腔室204。此外，保护气体从腔室204通过斜孔206中的每个流动至喷嘴108的排放端138。斜孔206对应于喷嘴轴线X-X成一角度倾斜。因此，并且因此排放通道208中的每个将保护气体朝向接触尖端106向内引导。

现在参照图4，焊接组件100’引导保护气流通过由喷嘴108’的沟槽202’、适配器102和扩散器104形成的排放通道208’，并且因此，引导保护气流通过该环形通道，然后将其朝向接触尖端106引导。

如本实用新型中所说明的保护气流流动提供保护气体朝向焊缝区域的平稳流动。保护气体通过焊接组件100、100’的平稳流动可以产生最小量的焊接飞溅，因为焊接飞溅的量可以取决于保护气体的流动特性。另外，在焊接过程中，由于保护气体的改善的流动特性可以实现接触尖端106和工件之间的相对增加的距离。

此外，可以看到，经过一段时间的操作，焊接组件100、100’经历焊接飞溅在喷嘴108，108’内聚集。然而，由于焊接组件100、100’具有引导保护气流通过适配器102和扩散器104的径向外部部分的构造，所以该构造可显著有助于喷嘴108、108’的内部部分内的增大的空间，从而导致扩孔工具在喷嘴108、108’中使用的扩大的空间。在一个实施例中，扩孔工具可以是沿扩孔工具的周边具有齿状物的中空圆柱形工具。扩孔工具可在喷嘴108、108’内***穿过喷嘴108、108’的排放端138、138’。扩孔工具可在喷嘴108、108’内旋转，以清除沿喷嘴108、108’的内表面140、140’和扩散器104的外表面产生的飞溅。此外，扩孔工具可作用于在排放通道208、208’上聚集的焊接飞溅。当扩孔工具在喷嘴108、108’的内表面140、140’内旋转时，将在排放通道208、208’上聚集的焊接飞溅机械加工清除掉，以使喷嘴108、108’的内径恢复到可操作状态。在扩孔操作期间，可通过从适配器102向排放通道208、208’吹气来从排放通道208、208’去除任何破损的焊接飞溅。因此，通过扩孔工具可容易地清除由焊接组件100、100’产生的焊接飞溅，甚至不用移除接触尖端106。这减少了焊接组件100、100’的清除时间，从而提高气体保护电弧焊工艺的效率。

Claims

1.一种用于气体保护电弧焊的焊接组件，其特征在于，包括：

适配器，所述适配器限定内部部分、排放部分和接合部分，所述排放部分具有外周边和至少一个限定于所述排放部分中的孔口；

扩散器，所述扩散器限定接触端、扩散端和外周边，所述接触端与所述适配器的所述排放部分接合；

喷嘴，所述喷嘴限定接合端、排放端和两者之间的内表面，所述喷嘴的所述接合端适合于接合所述适配器的所述接合部分，所述喷嘴的所述接合端限定出沟槽，至少一个排放通道由所述扩散器的所述外周边和所述喷嘴的所述接合端内的所述沟槽限定，

其中，所述适配器的所述内部部分通过所述至少一个排放通道与所述喷嘴的所述内表面流体连通，并且所述保护气体通过所述至少一个排放通道引导至所述喷嘴内部。

2.根据权利要求1所述的焊接组件，其特征在于，还包括：

具有基部部分和和尖端部分的接触尖端，所述喷嘴的所述接合端适于保持所述接触尖端的所述基部部分，其中所述喷嘴被配置成通过所述排放通道将保护气体朝向所述接触尖端的所述尖端部分径向向内引导。