專(zhuān)利名稱(chēng)：窄間隙熔化極氣保焊焊槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊槍?zhuān)貏e是一種窄間隙熔化極氣保焊焊槍。
技術(shù)背景窄間隙熔化極氣保焊焊接方法，是二十世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種焊接厚板或超厚板的 焊接方法，應(yīng)用較為廣泛。但是在多年的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，這種焊接方法容易產(chǎn)生側(cè)壁未熔 合缺陷。這種缺陷對(duì)接頭質(zhì)量有重大影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成整個(gè)接頭的斷裂，而大厚度鋼板的 側(cè)壁未熔合缺陷漏檢率較高，在使用中存在一定的安全隱患。參照?qǐng)D2，公知的窄間隙熔化極氣保焊焊槍包括槍體7，水冷體15，導(dǎo)電嘴17，接線座 22和氣篩19。在槍體7的中心位置固連有水冷體15，槍體7的上方固連有接線座22，槍體 7與水冷體15之間是保護(hù)氣室24，在保護(hù)氣室24的下端與槍體7以及水冷體15固連的是氣 篩19，導(dǎo)電嘴17插于水冷體15下端的腔體里，與水冷體15形成一體，焊絲腔貫通整個(gè)水 冷體15和導(dǎo)電嘴17。焊接時(shí)，焊絲3從水冷體15和導(dǎo)電嘴17中心的焊絲腔中穿過(guò)，由送 絲機(jī)構(gòu)送進(jìn)；水冷體15中通冷卻水；由進(jìn)氣口 14向保護(hù)氣室24中通保護(hù)氣體16，保護(hù)氣 體16經(jīng)氣篩流向焊縫。采用上述焊槍進(jìn)行窄間隙熔化極氣保焊時(shí)，容易造成側(cè)壁未熔合的主要原因是坡口寬 度十分狹窄，故，電弧只能沖著坡口底部方向，整個(gè)窄間隙焊縫是靠焊絲熔化形成的單道、 多層焊縫堆積而成，每層焊縫靠液態(tài)熔池金屬向側(cè)壁鋪展并將側(cè)壁熔化而使兩側(cè)壁連接起來(lái)。 由于液態(tài)熔池金屬具有較大的表面張力，且氧化物夾渣總是附著在熔池表面形成氧化層，都 會(huì)阻礙熔池液態(tài)金屬向側(cè)壁金屬充分流布，從而引起側(cè)壁未熔合缺陷。尤其在剛開(kāi)始焊接時(shí)， 由于焊件處于冷態(tài)，熔池的尺寸較小，液態(tài)金屬的流動(dòng)性較差，更容易造成側(cè)壁未熔合。在生產(chǎn)上，當(dāng)坡口寬度稍寬時(shí)，也使用焊槍擺動(dòng)或焊絲擺動(dòng)的方法來(lái)增強(qiáng)熔池液態(tài)金屬 的流動(dòng)性，并使熔池表面的氧化層破碎，從而消除側(cè)壁未熔合。但操作不當(dāng)時(shí)，導(dǎo)電嘴或焊 絲會(huì)與側(cè)壁相撞，從而造成焊接電弧的不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的側(cè)壁未熔合。 發(fā)明內(nèi)容①要解決的技術(shù)問(wèn)題為了克服現(xiàn)有技術(shù)在窄間隙熔化極氣保焊時(shí)容易出現(xiàn)側(cè)壁未熔合 的不足，本發(fā)明提供一種窄間隙熔化極氣保焊焊槍?zhuān)ㄟ^(guò)增加一個(gè)壓電晶片，使在焊接過(guò)程 中，壓電晶片在高頻振蕩器的作用下，連續(xù)發(fā)射超聲波束，引起液態(tài)金屬產(chǎn)生超聲振動(dòng)，可以 改變液態(tài)熔池金屬的表面張力，增強(qiáng)液態(tài)金屬的流動(dòng)性及其破碎氧化膜的能力，使得熔池液 態(tài)金屬與焊件坡口側(cè)壁金屬充分熔合，從而消除側(cè)壁未熔合缺陷。② 技術(shù)方案 一種窄間隙熔化極氣保焊焊槍?zhuān)岓w，水冷體，導(dǎo)電嘴，接線座和氣 篩，槍體通過(guò)上蓋板與水冷體固連，上蓋板上固連有接線座，槍體與水冷體之間是保護(hù)氣室， 保護(hù)氣室與進(jìn)氣口連通，在保護(hù)氣室的下端與槍體以及水冷體固連的是氣篩，導(dǎo)電嘴插于水 冷體下端的腔體里，與水冷體形成一體，焊絲腔貫通整個(gè)水冷體和導(dǎo)電嘴，其特點(diǎn)是還包括 位于保護(hù)氣室的壓電晶片和匹配層，壓電晶片和匹配層的內(nèi)徑與水冷體的外徑等大，其外徑 與槍體的內(nèi)徑等大，壓電晶片疊加在匹配層上并置于水冷體外圓的凸臺(tái)上，用擋圈壓緊固定， 壓電晶片上、下兩面通過(guò)導(dǎo)線與高頻振蕩器電連接。③ 有益效果由于增加了一個(gè)壓電晶片，所以在焊接過(guò)程中，壓電晶片在高頻振蕩器的 作用下，連續(xù)發(fā)射超聲波束，引起液態(tài)金屬產(chǎn)生超聲振動(dòng)，改變了液態(tài)熔池金屬的表面張力， 增強(qiáng)了液態(tài)金屬的流動(dòng)性及其破碎氧化膜的能力，使得熔池液態(tài)金屬與焊件坡口側(cè)壁金屬充 分熔合，從而消除了側(cè)壁未熔合缺陷。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明窄間隙熔化極氣保焊焊槍結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是現(xiàn)有技術(shù)窄間隙熔化極氣保焊焊槍結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:3-焊絲，6-上蓋板，7-槍體，8-擋圈，9-壓電晶片，10-匹配層，11-凸臺(tái)，13-高頻 振蕩器，14-進(jìn)氣口， 15-水冷體，16-保護(hù)氣體，17-導(dǎo)電嘴，18-焊件，19-氣篩，20-電弧，21-熔池，22-接線座，23-坡口側(cè)壁，24-保護(hù)氣室。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D2，本發(fā)明包括槍體7，水冷體15，導(dǎo)電嘴17，接線座22和氣篩19。槍體7通過(guò) 上蓋板6與水冷體15固連，上蓋板6上固連有接線座22，槍體7與水冷體15之間是保護(hù)氣 室24，保護(hù)氣室24與進(jìn)氣口 14連通，在保護(hù)氣室24的下端與槍體7以及水冷體15固連的 是氣篩19，導(dǎo)電嘴17插于水冷體15下端的腔體里，與水冷體15形成一體，焊絲腔貫通整 個(gè)水冷體15和導(dǎo)電嘴17。環(huán)形水冷體15外圓上下居中的部位設(shè)計(jì)了環(huán)形凸臺(tái)11，將環(huán)形匹 配層10和環(huán)形壓電晶片9依次放在凸臺(tái)11上，然后用擋圈8壓緊固定。環(huán)形匹配層10和環(huán) 形壓電晶片9的內(nèi)徑與環(huán)形水冷體15的外徑等大，其外徑與槍體7的內(nèi)徑等大。壓電晶片9 的上、下兩面鍍有導(dǎo)電金屬，分別通過(guò)導(dǎo)線穿過(guò)槍體7上的預(yù)留孔，與高頻振蕩器13的兩個(gè) 接線端電連接。焊接時(shí)，先給水冷體15接通冷卻水；由進(jìn)氣口 14通入保護(hù)氣體；引電弧20后，立即啟 動(dòng)高頻振蕩器13工作，使壓電晶片9產(chǎn)生超聲波；焊槍在坡口內(nèi)移動(dòng)，熔池21中熔融金屬堆 積，連續(xù)完成多層焊接。調(diào)整高頻振蕩器13輸出的振蕩電壓幅值，可調(diào)整空氣超聲波的強(qiáng)度。壓電晶片9在高頻振蕩器13的作用下，連續(xù)發(fā)射超聲波束。超聲波束傳入熔池便引起液態(tài)金屬產(chǎn)生超聲振動(dòng)。這一超聲振動(dòng)， 一方面改變了液態(tài)熔池金屬的表面張力，增強(qiáng)了液態(tài)釬料金屬的流動(dòng)性及其破碎氧化層的能力，使得熔池液態(tài)金屬與焊件18的坡口側(cè)壁23金屬充分 熔合，從而消除了側(cè)壁未熔合缺陷的發(fā)生；另一方面打亂了液態(tài)金屬的結(jié)晶方向，細(xì)化了焊 縫晶粒，提高了接頭的力學(xué)性能。因此，獲得了高質(zhì)量的焊接接頭。壓電晶片9的匹配層10選用硅橡膠，可有效增強(qiáng)超聲波在空氣中的傳播距離。壓電晶片9 與匹配層10安裝在環(huán)形水冷體15的外周及保護(hù)氣室24上進(jìn)氣口 14的上方，冷卻水及高速 保護(hù)氣體均會(huì)對(duì)其產(chǎn)生很好的冷卻效果，使其在焊接過(guò)程中處在安全的較低溫度。應(yīng)用實(shí)施例l:坡口深度50mm，寬度10mm。焊槍導(dǎo)電嘴長(zhǎng)度50mm，外徑小7。高頻振蕩 器13輸出的振蕩電壓幅值為750V。引弧后，立即啟動(dòng)高頻振蕩器工作，完成焊接后，同時(shí)熄弧 和關(guān)斷高頻振蕩器13。對(duì)焊后接頭解剖檢驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)側(cè)壁未熔合缺陷，且晶粒細(xì)化。應(yīng)用實(shí)施例2:坡口深度60mm，寬度10mm。焊槍導(dǎo)電嘴長(zhǎng)度60mm，外徑小7。高頻振蕩 器13輸出的振蕩電壓幅值為950V。引弧后，立即啟動(dòng)高頻振蕩器工作。完成焊接后，同時(shí)熄弧 和關(guān)斷高頻振蕩器13。對(duì)焊后接頭解剖檢驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)側(cè)壁未熔合缺陷，且晶粒細(xì)化。
權(quán)利要求
1、一種窄間隙熔化極氣保焊焊槍?zhuān)岓w，水冷體，導(dǎo)電嘴，接線座和氣篩，槍體通過(guò)上蓋板與水冷體固連，上蓋板上固連有接線座，槍體與水冷體之間是保護(hù)氣室，保護(hù)氣室與進(jìn)氣口連通，在保護(hù)氣室的下端與槍體以及水冷體固連的是氣篩，導(dǎo)電嘴插于水冷體下端的腔體里，與水冷體形成一體，焊絲腔貫通整個(gè)水冷體和導(dǎo)電嘴，其特征在于還包括位于保護(hù)氣室的壓電晶片和匹配層，壓電晶片和匹配層的內(nèi)徑與水冷體的外徑等大，其外徑與槍體的內(nèi)徑等大，壓電晶片疊加在匹配層上并置于水冷體外圓的凸臺(tái)上，用擋圈壓緊固定，壓電晶片上、下兩面通過(guò)導(dǎo)線與高頻振蕩器電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的窄間隙熔化極氣保焊焊槍?zhuān)涮卣髟谟谒龅钠ヅ鋵?，其?料為硅橡膠。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的窄間隙熔化極氣保焊焊槍?zhuān)涮卣髟谟谒龅膲弘娋挥?保護(hù)氣室上進(jìn)氣口的上方。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種窄間隙熔化極氣保焊焊槍?zhuān)岓w，水冷體，導(dǎo)電嘴，接線座和氣篩，其特點(diǎn)是還包括位于保護(hù)氣室的壓電晶片和匹配層，壓電晶片和匹配層的內(nèi)徑與水冷體的外徑等大，其外徑與槍體的內(nèi)徑等大，壓電晶片疊加在匹配層上并置于水冷體外圓的凸臺(tái)上，用擋圈壓緊固定，壓電晶片上、下兩面通過(guò)導(dǎo)線與高頻振蕩器電連接。由于增加了一個(gè)壓電晶片，所以在焊接過(guò)程中，壓電晶片在高頻振蕩器的作用下，連續(xù)發(fā)射超聲波束，引起液態(tài)金屬產(chǎn)生超聲振動(dòng)，改變了液態(tài)熔池金屬的表面張力，增強(qiáng)了液態(tài)金屬的流動(dòng)性及其破碎氧化膜的能力，使得熔池液態(tài)金屬與焊件坡口側(cè)壁金屬充分熔合，從而消除了側(cè)壁未熔合缺陷。
文檔編號(hào)B23K9/32GK101323045SQ20081015037
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者李文亞, 楊思乾, 馬鐵軍 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)