專利名稱：焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力測試裝置，特別涉及一種適合于 非熔化極電弧焊電弧弧柱氣動(dòng)壓力的測試裝置。
背景技術(shù)：
在焊接的過程中，焊接電弧不僅是一個(gè)熱源，還是一個(gè)力源。這個(gè)力源 對(duì)焊縫的熔深、熔池?cái)嚢?、焊縫成形等都有直接影響，并最終影響了焯接質(zhì) 量。因此，提高對(duì)焊接電弧這個(gè)力源的大小及其分布情況的認(rèn)識(shí)對(duì)于制定合 理的焊接工藝，更好地控制焊接質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義。焊接電弧中的作 用力主要包括等離子流力、電磁力、斑點(diǎn)壓力等。在這些力中，等離子流力 是占主要的，它是焊接電弧中高速運(yùn)動(dòng)的等離子流所產(chǎn)生的沖擊力，通常又 稱為電弧的氣動(dòng)壓力或等離子流的速度壓力。
從上個(gè)世紀(jì)六七十年代到現(xiàn)在，相關(guān)的科技工作者先后采用不同的方法 建立了 一系列焊接電弧的數(shù)學(xué)模型，并得到了電弧弧柱氣動(dòng)壓力隨電弧弧柱 徑向分布的數(shù)學(xué)解析式或數(shù)值模擬結(jié)果。這些數(shù)學(xué)解析式或數(shù)值模擬結(jié)果對(duì) 人們認(rèn)識(shí)電弧弧柱氣動(dòng)壓力隨電弧弧柱的徑向分布情況提供了理論依據(jù)。但 是由于這些數(shù)學(xué)解析式或數(shù)值模擬結(jié)果是在簡化的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上提出來 的，雖然具有一定的合理性，但是缺乏通用性，不能精確反映某一具體工況 條件下焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力的大小及其分布情況。

發(fā)明內(nèi)容
為了得到電弧弧柱氣動(dòng)壓力的大小及其隨電弧弧柱的徑向分布情況，本 發(fā)明提供了一種能夠?qū)附与娀』≈鶜鈩?dòng)壓力進(jìn)行連續(xù)測量的裝置。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的
3一種焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力測試裝置，其特征在于，包括盤形支座，該 支座上部鑲嵌有水冷銅極，下部圓臺(tái)側(cè)面設(shè)有進(jìn)、出水孔分別連接進(jìn)、出水 管；所述水冷銅極下面設(shè)有環(huán)形槽，該環(huán)形槽與支座上部凹進(jìn)的鑲嵌平面之 間形成一個(gè)循環(huán)水冷腔，連通進(jìn)、出水孔，水冷銅極中心開有探測電弧弧柱 氣動(dòng)壓力的小孔；所述支座下部圓臺(tái)設(shè)有中心通孔連接一銅管，該銅管的一 端連通水冷銅極中心小孔，另 一端通過軟管連接壓力傳感器。
上述方案中，所述水冷銅極下面與支座上部凹進(jìn)的鑲嵌平面之間設(shè)有一 密封墊片。水冷銅極和密封墊片通過螺釘緊固在支座上部凹進(jìn)的鑲嵌平面上。 所述水冷銅極中心小孔的直徑為0.5-0.8mm。
本發(fā)明水冷銅極、密封墊片和支座共同組成了一個(gè)密閉的腔，冷卻水從 支座的進(jìn)水管進(jìn)入上述密閉的腔后，從支座上的出水管排走。這樣一個(gè)水循 環(huán)過程可以對(duì)水冷銅極起到的冷卻作用，防止焊接電弧燒壞水冷銅極，保證 測試過程的連續(xù)進(jìn)行。本發(fā)明所涉及的裝置能夠?qū)附与娀』≈臍鈩?dòng)壓力 進(jìn)行連續(xù)測量，并得到焊接電弧弧柱的氣動(dòng)壓力隨電弧弧柱的徑向分布情況。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明裝置的示意圖。其中圖la是俯視圖；圖lb是圖la的A-A
向剖視圖。
圖2是圖1中水冷銅極的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖2a是俯視圖；圖2b是圖 2a的B-B向剖視圖。
圖3是圖1中密封墊片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1中支座的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖4a是俯視圖；圖4b是圖4a 的C-C向剖視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示， 一種焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力測試裝置，包括盤形支座3，該支座上部鑲嵌有水冷銅極5，下部圓臺(tái)側(cè)面設(shè)有進(jìn)、出水孔分別連接進(jìn)、
出水管l、 2;水冷銅極5下面設(shè)有環(huán)形槽，該環(huán)形槽與支座上部凹進(jìn)的鑲嵌
平面之間形成一個(gè)循環(huán)水冷腔，連通進(jìn)、出水孔，水冷銅極5中心開有探測 電弧弧柱氣動(dòng)壓力.的小孔，該小孔直徑為0.5-0.8mm。支座3下部圓臺(tái)設(shè)有 中心通孔連接一銅管7，該銅管的一端連通水冷銅極中心小孔，另一端通過 軟管連接壓力傳感器。水冷銅極5下面與支座上部凹進(jìn)的鑲嵌平面之間設(shè)有 一密封墊片4。水冷銅極5和密封墊片4通過螺釘6緊固在支座上部凹進(jìn)的 鑲嵌平面上。
圖2-圖4分別為水冷銅極5、密封墊片4和支座3的結(jié)構(gòu)圖。水冷銅極 5的中心小孔的孔壁在緊固螺釘6的作用下與密封墊片4緊密接觸，并與其 正下方的一段銅管7相連接，形成一個(gè)氣流通道；水冷銅極5、密封墊片4 和支座3在緊固螺釘6的壓緊作用下形成密閉的冷卻水循環(huán)腔，冷卻水從支 座的進(jìn)水管2進(jìn)入上述冷卻水循環(huán)腔后，從支座3上的出水管1排走。密封 墊片4應(yīng)具有較好的密封性能，并能耐不低于IO(TC的高溫。
本發(fā)明的工作原理為當(dāng)焊接電弧的弧柱作用于水冷銅極5中心小孔上 方時(shí)，電弧弧柱中對(duì)應(yīng)于小孔正上方的粒子將推動(dòng)小孔、銅管7及其后面所 連接的軟管中的氣體產(chǎn)生流動(dòng)，形成壓力差，從而使得傳感器響應(yīng)。而此時(shí) 傳感器的響應(yīng)值則正是水冷銅極5小孔正上方的那部分電弧弧柱所產(chǎn)生的等 離子流力，即氣動(dòng)壓力。水平移動(dòng)測試裝置即可得到焊接電弧弧柱的氣動(dòng)壓 力隨電弧弧柱的徑向分布情況。
權(quán)利要求
1.一種焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力測試裝置，其特征在于，包括盤形支座，該支座上部鑲嵌有水冷銅極，下部圓臺(tái)側(cè)面設(shè)有進(jìn)、出水孔分別連接進(jìn)、出水管；所述水冷銅極下面設(shè)有環(huán)形槽，該環(huán)形槽與支座上部凹進(jìn)的鑲嵌平面之間形成一個(gè)循環(huán)水冷腔，連通進(jìn)、出水孔，水冷銅極中心開有探測電弧弧柱氣動(dòng)壓力的小孔；所述支座下部圓臺(tái)設(shè)有中心通孔連接一銅管，該銅管的一端連通水冷銅極中心小孔，另一端通過軟管連接壓力傳感器。
2、 如權(quán)利要求1所述的焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力測試裝置，其特征在于， 所述水冷銅極下面與支座上部凹進(jìn)的鑲嵌平面之間設(shè)有一密封墊片。
3、 如權(quán)利要求2所述的焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力測試裝置，其特征在于， 所述水冷銅極和密封墊片通過螺釘緊固在支座上部凹進(jìn)的鑲嵌平面上。
4、 如權(quán)利要求1所述的焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力測試裝置，其特征在于， 所述水冷銅極中心小孔的直徑為0.5-0.8mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焊接電弧弧柱氣動(dòng)壓力測試裝置，其特征在于，包括盤形支座，該支座上部鑲嵌有水冷銅極，下部圓臺(tái)側(cè)面設(shè)有進(jìn)、出水孔分別連接進(jìn)、出水管；所述水冷銅極下面設(shè)有環(huán)形槽，該環(huán)形槽與支座上部凹進(jìn)的鑲嵌平面之間形成一個(gè)循環(huán)水冷腔，連通進(jìn)、出水孔，水冷銅極中心開有探測電弧弧柱氣動(dòng)壓力的小孔；所述支座下部圓臺(tái)設(shè)有中心通孔連接一銅管，該銅管的一端連通水冷銅極中心小孔，另一端通過軟管連接壓力傳感器。本發(fā)明所涉及的裝置能夠?qū)附与娀』≈臍鈩?dòng)壓力進(jìn)行連續(xù)測量，并得到焊接電弧弧柱的氣動(dòng)壓力隨電弧弧柱的徑向分布情況。
文檔編號(hào)G01L11/00GK101639393SQ200910023829
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者張建勛, 殷咸青, 胡獻(xiàn)峰 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)