[發明專利]一種耦合電弧AA-TIG焊的焊槍

無效

• 申請號: 201110350875.0
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102626817A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 樊丁;黃勇;王新鑫;楊磊
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: B23K9/28
• 分類號: B23K9/28;B23K9/167
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術領域

本發明涉及活性焊接及高速焊接法和非熔化極電弧焊槍。

技術背景

TIG焊(Tungsten?Inert?Gas?welding)是一種非熔化極惰性氣保護焊，具有焊接過程穩定，焊接質量高和可施焊材料種類多等突出優點，是常規焊接方法中高質量的代表。但它受到鎢極載流能力限制和電弧熱量不集中的影響，存在單道焊縫熔深較淺和熔敷率低的缺點，一般適用于薄板焊接和打底焊。焊接中厚板時，一般需要采用大功率的焊接電源或采用一些輔助工藝，如焊前預熱、多層多道焊、雙面同時施焊等。

而活性TIG焊接方法是20世紀60年代發展起來的一種高效焊接技術，通過在傳統TIG焊接過程中引入活性元素，可使熔深成倍增加，從而既充分發揮了TIG焊的優點，又大幅提高了焊接效率，降低了焊接成本，引起了世界范圍內人們的廣泛關注。

蘭州理工大學開發了一種新型的活性TIG焊接技術，電弧輔助活性TIG焊接法，簡稱AA-TIG(Arc?assisted?Activating?TIG)。這種方法在焊接過程中通過輔助電弧引入活性元素O，再進行TIG焊接，同樣可以顯著增加熔深。在使用單弧焊接時，輔助電弧預熔焊道表面，再用TIG焊接規范施焊；在使用雙弧焊接時，沿焊接方向布置焊槍，兩把焊槍距離25mm～30mm，前置焊槍采用小電流，并通以二氧化碳或者氧氣與氬氣的混合氣體，后置焊槍采用TIG焊接規范，兩把焊槍同時施焊；當調節兩把焊槍的夾角和鎢極間距在一定范圍時，產生耦合電弧，即雙槍耦合電弧AA-TIG焊接法。

由于以上方法在焊接時需要采用兩道工序或者需要兩把焊槍，焊接生產效率低，難以應用于自動化過程，而雙槍耦合電弧AA-TIG焊接法兩焊槍夾角和間距等參數的調節困難，限制了這種方法的應用范圍，針對這些缺點，提出了單槍耦合電弧AA-TIG(Arc?assisted?Activating?TIG)焊接方法，即在一把焊槍內，沿焊接方向布置兩根鎢極，前面焊接電流較小者為輔助鎢極，焊接時產生輔助電弧，后面焊接電流較大者為主鎢極，焊接時產生主電弧。在輔助鎢極的惰性保護氣體中加入二氧化碳或者氧氣引入活性元素O。兩鎢極之間的間距很小，焊接時形成統一的耦合電弧。耦合電弧是在小的鎢極間距下，原本獨立的電弧之間產生相互作用而形成的一種一體化的電弧形式。

該方法既能很方便地引入活性元素，成倍增加熔深，又能利用引入的活性元素O改變熔池內金屬流動形態以及耦合電弧可以使電弧壓力顯著降低的特點，抑止咬邊或者駝峰焊道，實現高速焊接，具有焊接工藝簡單，焊接過程可控等優點，可使焊接生產效率大幅提高，焊接成本顯著降低，在提高焊接質量的同時實現了焊接過程的全自動化，具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種耦合電弧AA-TIG焊的焊槍。

本發明是一種耦合電弧AA-TIG焊的焊槍，主體槍筒2為兩個近半圓的圓柱筒，一端與上蓋1連接，另一端與噴嘴5連接，陶瓷隔片7中間部分被兩個近半圓形的主體槍筒2夾緊，上蓋1與陶瓷隔片7緊密接觸，噴嘴5與陶瓷隔片7緊密接觸，陶瓷隔片7將焊槍主體分為兩個獨立的氣室，同時使主電弧與輔助電弧的導電通路相互絕緣，兩塊形狀為半圓柱體的鎢極固定連接塊3分別位于陶瓷隔片7的兩側，在鎢極固定連接塊3半圓形端面的中間沿所在圓周的徑向開設若干個調節孔12，第一鎢極6、第二鎢極6′分別插在不同的調節孔12中，用噴嘴5和主體槍筒2夾緊，鎢極固定連接塊3沿厚度方向加工有通氣小孔11，導水-導電管9緊貼在主電弧一側的主體槍筒2的外壁，通冷卻水，并與主電弧一側的主體槍筒2、鎢極固定連接塊3和第一鎢極6一起導通主電弧電路，用于通入輔助電弧的活性混合氣體的導氣-導電孔8與輔助電弧一側的主體槍筒2、鎢極固定連接塊3和第二鎢極6′一起導通輔助電弧電路，導氣孔10導入主電弧的惰性保護氣體。

本發明的有益之處為：

1、本發明可使主電弧和輔助電弧的冷卻、電流導通和保護氣體相互隔離。

2、本發明中的第一鎢極6，或主鎢極與第二鎢極6′，或輔助鎢極的相對高度和間距都可方便調節，可調間距最小達到1mm，能夠實現主電弧與輔助電弧從分離到耦合的過程。

3、本發明所設計的鎢極固定連接塊，使鎢極夾持、拆卸與調節都很方便。

4、本發明結構簡單緊湊，調節方便，既可用于普通速度焊接，也可用于高速焊接，實現焊接過程的全自動化。。

附圖說明

圖1是本發明的焊槍整體結構示意圖，圖2是鎢極固定連接塊結構示意圖，圖3為采用耦合電弧AA-TIG焊槍施焊的焊縫成形照片。