[發(fā)明專利]自清潔焊接噴嘴

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910253226.1
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN101745728A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·漢普頓;A·D·卡卡萊夫
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司
• 主分類號: B23K9/32
• 分類號: B23K9/32;B23K9/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武;楊松齡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于氣體保護(hù)金屬極電弧焊(GMAW)的焊接 噴嘴類型，其中焊接噴嘴用于給弧焊操作提供保護(hù)氣體。更具體地， 本發(fā)明涉及一種具備自清潔特征的具有疊層結(jié)構(gòu)的焊接噴嘴。

背景技術(shù)

氣體保護(hù)金屬極電弧焊(GMAW)非常普遍地用于焊接各種類 型的金屬，其中弧焊設(shè)備與保護(hù)氣設(shè)備相結(jié)合，保護(hù)氣設(shè)備用于在焊接部 位提供氣體保護(hù)。保護(hù)氣體可以是諸如氬氣或氦氣的惰性氣體、諸如二氧 化碳的大體不反應(yīng)的氣體、或者它們的組合物，保護(hù)氣體包括其它氣體， 例如氧氣。保護(hù)氣體的選擇通常取決于被焊接的金屬的類型。

如本領(lǐng)域公知的，GMAW設(shè)備利用供給到焊條的電流源，該電 流源通常為直流電源(D.C.)。電流從焊條的頂部流到與焊條頂部隔開一 段較短距離的工件，在該位置對工件進(jìn)行焊接，同時(shí)保護(hù)氣體充斥焊接點(diǎn) 的周圍。為了以安全且有效的方式進(jìn)行GMAW，使用提供用戶控制或機(jī)器 人控制的焊槍，該焊槍包括GMAW噴嘴，在GMAW噴嘴處設(shè)有焊條和用于保 護(hù)氣體的輸送孔。在美國專利4,954,690和美國專利7,105,775中例舉了 焊槍示例。

轉(zhuǎn)而參照圖1A至圖1C，將描述典型的GMAW噴嘴的細(xì)節(jié)。

如圖1A和圖1B中大體示出的，GMAW噴嘴組件10包括通過 螺紋部10a可拆除地連接到焊槍的鵝頸部件14的GMAW噴嘴12。GMAW噴 嘴12包括具有開口端16a的大體為圓筒形的保護(hù)殼體16。鵝頸部件14 包括：內(nèi)部焊條進(jìn)給件18，具有從保護(hù)殼體的開口端突出的焊條頂部20a 的線狀焊條20連接到該內(nèi)部焊條進(jìn)給件；焊條接觸管22，其用于將焊接 電流輸送到焊條；以及保護(hù)氣體通路24，其包括連通孔24a，保護(hù)氣體G 經(jīng)由該連通孔被輸送到保護(hù)殼體16，從而在噴嘴的開口端16a處流動地 離開噴嘴。

如圖1C所示，在GMAW噴嘴組件10工作一段時(shí)間之后，保 護(hù)殼體的內(nèi)部保護(hù)表面16b積聚有堵塞開口端16a的焊渣26。該狀況非 常麻煩，因?yàn)樗粌H限制或誤導(dǎo)保護(hù)氣體的涌流，而且它會對焊條的正常 功能產(chǎn)生負(fù)面影響。這些問題中的任一問題都會對提供給工件的焊接質(zhì)量 產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，需要定期維護(hù)系統(tǒng)來清理積聚的殘?jiān)⒃跉堅(jiān)? 能被清理時(shí)更換GMAW噴嘴。定期保養(yǎng)噴嘴防護(hù)件的需要致使成本提高， 包括GMAW的停用時(shí)間也增加。

因此，本領(lǐng)域仍需要提供一種不具有如現(xiàn)有技術(shù)的GMAW噴 嘴現(xiàn)在所遭受的焊渣積聚缺點(diǎn)的GMAW噴嘴組件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是一種不具有如現(xiàn)有技術(shù)GMAW噴嘴現(xiàn)在所遭受的焊 渣積聚缺點(diǎn)的GMAW噴嘴組件，其中GMAW噴嘴的內(nèi)表面的特征在于疊層組， 在操作過程中該疊層組的層接連地脫離，從而連續(xù)地提供清潔的GMAW噴 嘴內(nèi)表面。

根據(jù)本發(fā)明的自清潔GAW噴嘴的特征在于，噴嘴的內(nèi)表面設(shè) 置有疊層組，疊層組優(yōu)選地由連續(xù)交替的金屬層和熱敏粘結(jié)材料層組成。 合適的疊層組的非限制性示例是由同心的銅層構(gòu)成的層列，該同心的銅層 之間插入同心的熱敏聚合物層，并通過同心的熱敏聚合物層相鄰地粘結(jié)。

在該自清潔GMAW噴嘴的操作中，在使用一段時(shí)間之后，焊 渣開始積聚在保護(hù)殼體的內(nèi)表面上，根據(jù)本發(fā)明，保護(hù)殼體的內(nèi)表面是疊 層組的最外金屬層。隨著焊接熱量持續(xù)相同的時(shí)間階段，最外粘結(jié)材料層 對最外金屬層和相對設(shè)置的相鄰(下一最外)金屬層的粘附解除(即，粘 結(jié)失效)。這樣一來，最外金屬層脫離并在流動的保護(hù)氣體的作用下被吹 出自清潔GMAW噴嘴，由此露出恰好在下面的金屬層，即，之前的下一最 外金屬層，該下一最外金屬層此時(shí)為沒有焊渣的新的最外金屬層。該過程 持續(xù)至所有金屬層接連地露出，之后便需要更換自清潔噴嘴。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種自清潔GMAW噴嘴，其特征 在于，噴嘴護(hù)罩的內(nèi)表面設(shè)置有疊層組，疊層組為交替的金屬層和粘結(jié)材 料層，其中焊接熱量作用于當(dāng)前的最外粘結(jié)層，從而使它的粘性失效并使 最外金屬層脫離，露出在最外金屬層下面的沒有焊渣的下一金屬層。

通過下面對優(yōu)選實(shí)施例的說明，本發(fā)明的這些以及其它目 的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚。

附圖說明

圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中使用的GMAW噴嘴組件的側(cè)視圖。

圖1B是沿圖1的線1B-1B剖開的現(xiàn)有技術(shù)GMAW噴嘴組件的 剖面?zhèn)纫晥D。