一種a-tig焊接用的活性劑自動涂覆裝置制造方法
【專利摘要】一種A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，包括活性劑粉末輸送器、粘結劑輸送器和涂覆噴嘴，其中活性劑粉末輸送器通過粉末輸送管與涂覆噴嘴相連通，粘結劑輸送器通過粘結劑輸送管與涂覆噴嘴相連通。本實用新型的粉末送給流暢穩(wěn)定、流量精確、涂覆效果好、使用壽命長，可用于平板A-TIG焊接、管道A-TIG焊接和窄間隙A-TIG打底焊接的活性劑涂覆，且不需要使用酒精或丙酮調和粉末，既減少了有毒物質的產(chǎn)生，又節(jié)省了液體揮發(fā)的時間，且涂覆噴嘴內的粉末通道和粘結劑通道均為逐漸變窄的流變截面，活性劑粉末、粘結劑在通道內經(jīng)過反復碰撞、加壓后，能夠增大形成的粉簾、霧簾的挺度，確?；钚詣┓勰?、粘結劑可以精準噴射到指定位置。
【專利說明】—種A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電弧焊接設備【技術領域】，具體是涉及一種A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置。
【背景技術】
[0002]A-TIG焊接技術能夠較大幅度增大焊接熔深，達到傳統(tǒng)TIG焊接的2_4倍，其工藝是在常規(guī)TIG焊待焊接頭表面涂覆一層活性劑后進行焊接。焊接過程中，弧柱區(qū)和熔池內的有效活性劑能夠最大程度地增大熔深?；谶@樣的特性，A-TIG技術引起了國內外研究機構的廣泛關注。
[0003]在A-TIG焊接技術中，活性劑起著關鍵作用?，F(xiàn)階段開發(fā)的活性劑的主要成分為氧化物和鹵化物，在活性劑配比過程中采用酒精、丙酮等有機溶劑將單種或多種物質調和在一起，再采用刷子將活性劑涂覆在待焊接頭表面；等待有機溶劑揮發(fā)后進行焊接。例如:申請?zhí)枮?01010519214.1的中國發(fā)明專利申請公開了一種不銹鋼活性焊劑及其制備方法，該活性劑需要采用純丙酮進行調和均勻，然后采用毛刷涂覆在待焊試件焊縫兩側表面，在丙酮蒸發(fā)后進行不銹鋼焊接。專利號為ZL200910083936.4的中國發(fā)明專利公開了一種用于不銹鋼A-TIG焊的熔透劑及其使用方法，采用的液態(tài)載體為選自丙酮、甲乙醇、丁酮和無水乙醇的一種有機溶劑，將粉末加入液態(tài)載體后涂覆于待焊工件表面，待液態(tài)載體揮發(fā)后進行焊接。專利號為ZL200810064546.8的中國發(fā)明專利公開了一種用于鎳基高溫合金TIG焊的活性劑及其使用方法，該活性劑的使用方法采用無水乙醇將粉末狀活性劑攪拌成懸濁液，用扁平毛刷將懸濁液均勻涂覆在試件表面，待無水乙醇完全揮發(fā)后進行焊接。
[0004]如上所述的活性劑調配及涂覆方式存在著如下不足:
[0005]1、采用酒精或丙酮或其它有機溶劑調和的活性劑涂覆在待焊接頭表面后會產(chǎn)生揮發(fā)物，不利于在工業(yè)生產(chǎn)中應用，尤其采用丙酮調和的活性劑揮發(fā)的物質帶有毒性，對人體會產(chǎn)生危害；
[0006]2、采用刷子涂覆的方式使得待焊表面活性劑量不均勻，且在手工操作的情況下難以控制活性劑量，受工人操作影響較大，待焊試件表面容易產(chǎn)生起伏，尤其在管道A-TIG對接焊接過程中，這些均不利于控制A-TIG焊接質量；
[0007]3、在窄間隙A-TIG打底焊中，由于工件坡口很窄，且工件厚度較大，在這種工況中，無法采用刷子進行活性劑涂覆。

【發(fā)明內容】

[0008]本實用新型的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種無需使用酒精或丙酮調和活性劑粉末，涂覆簡單方便、涂覆平整，同時活性劑粉末的涂覆量易控、可調、穩(wěn)定，涂覆噴嘴的體積小、結構簡單的A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置。
[0009]本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0010]本實用新型所述的A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特點是包括活性劑粉末輸送器、粘結劑輸送器和涂覆噴嘴，其中所述活性劑粉末輸送器通過粉末輸送管與涂覆噴嘴相連通，所述粘結劑輸送器通過粘結劑輸送管與涂覆噴嘴相連通。
[0011]其中，上述活性劑粉末輸送器包括粉末存儲箱、連接在粉末存儲箱外側面上的可使粉末存儲箱內的粉末帶上同種電荷的靜電發(fā)生器、連接在粉末存儲箱底部出口的粉末流量控制器、與粉末流量控制器內的鼓軸相連接的步進電機、與粉末流量控制器的出口相連通的粉末通斷開關及通過其內設置的送粉通道與粉末通斷開關的出口相連通的壓力氣體接頭，且所述壓力氣體接頭內還設置有由外向內、由上向下傾斜的且與送粉通道相連通的壓力氣體通道，所述壓力氣體通道的氣體入口位于壓力氣體接頭的外側面上，所述送粉通道的出口與粉末輸送管的入口相連通，且使用的壓力氣體為惰性氣體。
[0012]上述粘結劑輸送器包括粘結劑存儲箱、連接在粘結劑存儲箱底部出口的粘結劑通斷開關及設置在粘結劑存儲箱頂部的壓力氣體入口，所述粘結劑通斷開關的出口與粘結劑輸送管的入口相連通。
[0013]上述涂覆噴嘴內設置有貫穿涂覆噴嘴頂面和底面的內壁光滑的粉末通道和粘結劑通道，所述粉末通道和粘結劑通道均由上向下、由外向內傾斜設置并設置成從入口為圓形漸變到出口為四邊形的入口面積大于出口面積的結構，且所述粉末通道和粘結劑通道沿著出粉、出粘結劑方向的延長線匯聚于一點，這樣可確保活性劑粉末能夠完全粘附在待焊接頭表面，所述粉末通道的入口與粉末輸送管的出口相連通，所述粘結劑通道的入口與粘結劑輸送管的出口相連通。
[0014]為了使活性劑粉末和粘結劑在到達待焊接頭表面時，能夠準確和順利地匯聚于一點，上述粉末通道和粘結劑通道相對于涂覆噴嘴的中軸線的傾角為10°?30°，優(yōu)選設計為150。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0016]1、粉末送給流暢。采用靜電發(fā)生器及半球形粉末存儲箱，使得粉末帶上同種電荷相斥，避免送給過程中出現(xiàn)團聚；在粉末經(jīng)過粉末流量控制器之后加入約束氣體，避免了對所有粉末進行加壓而出現(xiàn)團聚；
[0017]2、送粉穩(wěn)定、流量精確。本實用新型采用轉鼓式粉末定量送給，送粉量由步進電機的轉速精確控制，結合壓力氣體送給粉末，使得送粉穩(wěn)定、流量精確；
[0018]3、送粉位置精準。粉末通道與粘結劑通道設置在同一結構上，通道為內壁光滑的流變截面，兩個通道的延長線能夠精確地匯聚于一條線，確保粉末和粘結劑能夠精準地到達同一位置；
[0019]4、可適用于平板焊接及環(huán)縫焊接。將涂覆噴嘴搭載于平面行動小車，可實現(xiàn)平板A-TIG對接焊接活性劑涂覆；將涂覆噴嘴固定于環(huán)形導軌，能夠實現(xiàn)管道A-TIG焊接的活性劑涂覆；將涂覆噴嘴固定在窄間隙焊槍上，可用于窄間隙A-TIG打底焊接活性劑涂覆；
[0020]5、不需要使用酒精或丙酮調和粉末，減少了有毒物質的產(chǎn)生，同時節(jié)省了液體揮發(fā)的時間；
[0021]6、采用惰性氣體作為壓力氣體，與焊接保護氣體一致，氣體含水量得到控制，且可避免粘結劑與活性劑粉末在涂覆過程中包裹含氧氣體；
[0022]7、涂覆噴嘴內的粉末通道和粘結劑通道均為逐漸變窄的流變截面，活性劑粉末、粘結劑在通道內經(jīng)過反復碰撞、加壓后，能夠增大形成的粉簾、霧簾的挺度，確保活性劑粉末、粘結劑可以精準噴射到指定位置。
[0023]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0025]圖2為本實用新型所述活性劑粉末輸送器的剖面結構示意圖。
[0026]圖3為本實用新型所述粘結劑輸送器的剖面結構示意圖。
[0027]圖4為本實用新型所述涂覆噴嘴的剖面結構示意圖。
[0028]圖5為本實用新型所述涂覆噴嘴的立體剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]如圖1-圖5所示，本實用新型所述的A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，包括活性劑粉末輸送器1、粘結劑輸送器2和涂覆噴嘴3，其中活性劑粉末輸送器I包括粉末存儲箱11、連接在粉末存儲箱11外側面上的可使粉末存儲箱11內的粉末帶上同種電荷的靜電發(fā)生器12、連接在粉末存儲箱11底部出口的粉末流量控制器13、與粉末流量控制器13內的鼓軸131相連接的步進電機14、與粉末流量控制器13的出口相連通的粉末通斷開關15及通過其內設置的送粉通道161與粉末通斷開關15的出口相連通的壓力氣體接頭16，靜電發(fā)生器12可調電壓范圍為3?24V，粉末流量控制器13的出口直徑為3?8mm，步進電機14的調速范圍為20?1000轉/分，壓力氣體接頭16內還設置有由外向內、由上向下傾斜的且與送粉通道161相連通的壓力氣體通道162，壓力氣體通道162的氣體入口位于壓力氣體接頭16的外側面上，送粉通道161的出口通過粉末輸送管4與涂覆噴嘴3的入口相連通，使用時，通過步進電機14帶動粉末流量控制器13，在壓力氣體的作用下將活性劑粉末經(jīng)粉末輸送管4送入涂覆噴嘴3，使用的壓力氣體為惰性氣體，氣體流量的調節(jié)范圍為O?30L/min。而且，粉末存儲箱11可設置成半球形結構，該半球形結構的粉末存儲箱11的直徑為50?70_，采用半球形結構的粉末存儲箱，可使活性劑粉末接觸存儲箱的表面積較大，使得較多的活性劑粉末帶上同種電荷而疏松，避免活性劑粉末團聚。粘結劑輸送器2包括粘結劑存儲箱21、連接在粘結劑存儲箱21底部出口的粘結劑通斷開關22及設置在粘結劑存儲箱21頂部的壓力氣體入口 23，其中粘結劑通斷開關22的出口通過粘結劑輸送管5與涂覆噴嘴3的入口相連通，壓力氣體入口 23與外部的壓力氣體源相連通，通過調節(jié)氣體壓力來調節(jié)粘結劑的流量，在壓力氣體的作用下，粘結劑經(jīng)粘結劑輸送管5送入涂覆噴嘴3，使用的壓力氣體為惰性氣體，氣體流量的調節(jié)范圍為O?30L/min，而粘結劑存儲箱21的下部設置成上端大、下端小的漏斗狀結構，從而有利于粘結劑的輸送，且該粘結劑存儲箱21的容積為80?200cm3。涂覆噴嘴3內設置有貫穿涂覆噴嘴3頂面和底面的內壁光滑的粉末通道31和粘結劑通道32，粉末通道31和粘結劑通道32相對于涂覆噴嘴3的中軸線軸對稱設置，且粉末通道31和粘結劑通道32均由上向下、由外往內傾斜設置并設置成從入口為圓形漸變到出口為四邊形的入口面積大于出口面積的結構，其中粉末通道31的入口直徑為6?10mm，出口的長為6?8mm、寬為0.5?1.5mm，粘結劑通道32的入口直徑為6?10_，出口的長為6?10_、寬為0.5?1.5mm,且粉末通道31和粘結劑通道32沿著出粉、出粘結劑方向的延長線匯聚于一點，這樣可確?；钚詣┓勰┠軌蛲耆掣皆诖附宇^表面，而粉末通道31的入口與粉末輸送管4的出口相連通，粘結劑通道32的入口與粘結劑輸送管5的出口相連通。為了使活性劑粉末和粘結劑在到達待焊接頭表面時，能夠準確和順利地匯聚于一點，粉末通道31和粘結劑通道32相對于涂覆噴嘴3的中軸線的傾角為10°?30°，優(yōu)選設計為15°。為了保證整個裝置的效率，在各個連接處要確保連接可靠，防止?jié)B水或漏風。
[0030]實施例一:
[0031]在粉末存儲箱11中加入定量的活性劑粉末，啟動靜電發(fā)生器12，設置電壓為12V，使得粉末疏松。在粘結劑存儲箱21中加入定量的粘結劑。
[0032]將涂覆噴嘴3固定于焊接小車，調整涂覆噴嘴3與待焊工件表面之間的距離為IOmm0采用99.99%純氬氣為壓力氣體，在壓力氣體通道162的氣體入口和壓力氣體入口 23處分別連接一個氣閥，通過各氣閥分別設置氣體流量。設置步進電機14轉速，打開粉末通斷開關15、粘結劑通斷開關22。
[0033]打開氣閥，接通步進電機14。在電機的帶動下，粉末流量控制器13的鼓軸131轉動實現(xiàn)活性劑粉末的連續(xù)定量送給，而粘結劑在壓力氣體的作用下送至涂覆噴嘴3內粘結劑通道32的入口，活性劑粉末在從壓力氣體通道162的氣體入口輸入的壓力氣體作用下送至涂覆噴嘴3內粉末通道31的入口。粉末輸送管4、粘結劑輸送管5的長度為35cm。
[0034]活性劑粉末從粉末通道31的入口進入通道空腔，在空腔內經(jīng)過光滑的逐漸變窄的流變截面作用，活性劑粉末從粉末通道31的出口輸出，在輸出口活性劑粉末形成均勻的粉簾。粘結劑從粘結劑通道32的入口進入，在通道內經(jīng)過光滑的逐漸變窄的流變截面作用，從粘結劑通道32的出口輸出，在輸出口粘結劑形成均勻的霧簾。然后在兩個通道的延長線匯聚于一點，形成的粉簾與霧簾結合在一起。在焊接小車的牽引作用下，整個涂覆裝置往設定的方向移動，在待焊接頭表面形成均勻平整的活性劑涂覆層。
[0035]實施例二:
[0036]本實施例除下述特征外其它結構及參數(shù)與實施例一相同:工件為外徑159mm的不銹鋼管，將涂覆噴嘴3安裝在環(huán)形導軌上，粉末輸送管4、粘結劑輸送管5的長度為100cm。
[0037]在環(huán)形導軌的作用下，涂覆噴嘴3繞著不銹鋼管旋轉，在圓形曲面上形成均勻平整的活性劑涂覆層。
[0038]本實用新型是通過實施例來描述的，但并不對本實用新型構成限制，參照本實用新型的描述，所公開的實施例的其他變化，如對于本領域的專業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應該屬于本實用新型權利要求限定的范圍之內。
【權利要求】
1.一種A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特征在于包括活性劑粉末輸送器(I )、粘結劑輸送器(2 )和涂覆噴嘴(3 )，其中所述活性劑粉末輸送器(I)通過粉末輸送管(4 )與涂覆噴嘴(3)相連通，所述粘結劑輸送器(2)通過粘結劑輸送管(5)與涂覆噴嘴(3)相連通，所述涂覆噴嘴(3)內設置有貫穿涂覆噴嘴(3)頂面和底面的內壁光滑的粉末通道(31)和粘結劑通道(32)，所述粉末通道(31)和粘結劑通道(32)均由上向下、由外向內傾斜設置并設置成從入口為圓形漸變到出口為四邊形的入口面積大于出口面積的結構，且所述粉末通道(31)和粘結劑通道(32)沿著出粉、出粘結劑方向的延長線匯聚于一點，所述粉末通道(31)的入口與粉末輸送管(4)的出口相連通，所述粘結劑通道(32)的入口與粘結劑輸送管(5)的出口相連通。
2.根據(jù)權利要求1所述A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特征在于上述活性劑粉末輸送器(I)包括粉末存儲箱(11 )、連接在粉末存儲箱(11)外側面上的可使粉末存儲箱(11)內的粉末帶上同種電荷的靜電發(fā)生器(12)、連接在粉末存儲箱(11)底部出口的粉末流量控制器(13)、與粉末流量控制器(13)內的鼓軸(131)相連接的步進電機(14)、與粉末流量控制器(13)的出口相連通的粉末通斷開關(15)及通過其內設置的送粉通道(161)與粉末通斷開關(15)的出口相連通的壓力氣體接頭(16)，且所述壓力氣體接頭(16)內還設置有由外向內、由上向下傾斜的且與送粉通道(161)相連通的壓力氣體通道(162)，所述壓力氣體通道(162)的氣體入口位于壓力氣體接頭(16)的外側面上，所述送粉通道(161)的出口與粉末輸送管(4)的入口相連通。
3.根據(jù)權利要求2所述A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特征在于上述粉末存儲箱(11)設置成半球形結構，該半球形結構的粉末存儲箱(11)的直徑為50?70_。
4.根據(jù)權利要求2所述A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特征在于上述粉末流量控制器(13)的出口直徑為3?8mm。
5.根據(jù)權利要求1所述A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特征在于上述粘結劑輸送器(2)包括粘結劑存儲箱(21 )、連接在粘結劑存儲箱(21)底部出口的粘結劑通斷開關(22)及設置在粘結劑存儲箱(21)頂部的壓力氣體入口(23)，所述粘結劑通斷開關(22)的出口與粘結劑輸送管(5)的入口相連通。
6.根據(jù)權利要求5所述A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特征在于上述粘結劑存儲箱(21)的下部設置成上端大、下端小的漏斗狀結構，且該粘結劑存儲箱(21)的容積為80 ?200cm3。
7.根據(jù)權利要求1所述A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特征在于上述粉末通道(31)和粘結劑通道(32)均由上向下、由外往內傾斜設置，上述粉末通道(31)和粘結劑通道(32)相對于涂覆噴嘴(3)的中軸線的傾角為10°?30°。
8.根據(jù)權利要求1所述A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特征在于上述粉末通道(31)的入口直徑為6?10mm，出口的長為6?8mm、寬為0.5?1.5mm。
9.根據(jù)權利要求1所述A-TIG焊接用的活性劑自動涂覆裝置，其特征在于上述粘結劑通道(32)的入口直徑為6?10mm，出口的長為6?10mm、寬為0.5?1.5mm。
【文檔編號】B05C19/06GK203737531SQ201320696923
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權日:2013年11月7日
【發(fā)明者】羅子藝, 張宇鵬, 許磊, 陳和興 申請人:廣州有色金屬研究院