[發明專利]用于旋轉電弧焊接的可調配焊炬及其調配方法

有效

• 申請號: 201310165617.4
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103264212A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 王加友;陳淑君;朱杰;王彪
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K9/28
• 分類號: B23K9/28;B23K9/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于焊接技術領域，涉及一種焊炬，更具體地說是涉及一種用于旋轉電弧焊接的可調配焊炬及其調配方法。

背景技術

熔化極氣體保護電弧焊接時，通過焊炬使電弧作一定半徑的旋轉運動，或者作一定幅度的擺動或搖動，可以調節電弧熱在焊接坡口內分布，并利用電弧力作用，達到增加坡口側壁熔深、改善焊縫成形的目的。?

現有的用于旋轉電弧焊接的焊炬有：偏心噴嘴式、彎曲導電嘴式、偏心導電嘴式。如公開號為JP1495487C、名稱為“窄間隙電弧焊接方法”的專利，公開了一種用于窄間隙焊接的偏心噴嘴式和彎曲導電嘴式旋轉電弧焊炬，其電機通過齒輪傳動副驅動可伸入坡口的直型噴嘴，帶動與噴嘴下端偏心相接的直型導電嘴或彎曲導電嘴繞焊炬軸線自轉，焊絲隨著噴嘴和導電嘴的轉動產生旋轉電弧，實現旋轉電弧窄間隙焊接。其存在的缺點是：需要通過更換不同彎曲度的導電嘴來調節電弧旋轉半徑，因為導電嘴短小且為特制易損件，所以導電嘴制作難度大、使用成本高，而且電弧旋轉半徑調節精度低，工程實用性差。?

申請號為03118177.5、名稱為“掃描焊炬”的專利，公開了一種斜置導電嘴式旋轉掃描焊炬，其直型導電桿下端通過與之固聯的旋轉連接頭與導電嘴成鈍角固聯，焊絲穿過一體化接頭、導電桿內腔、旋轉連接頭后從導電嘴伸出，電機驅動導電桿自轉帶動焊絲端部的電弧旋轉，實現旋轉電弧焊接。其存在的缺點是：????????????????????????????????????????????????導電嘴通過旋轉連接頭再與導電桿實現固聯，結構較為復雜；采用敞口大小與導電嘴下端旋轉幅度相配合的氣罩罩蓋在旋轉連接頭和導電嘴上，該氣罩難于深入坡口，不適用于大厚板窄間隙施焊；通過更換具有不同傾斜端面的旋轉接頭來調節旋轉掃描幅度，操作較為繁瑣，實施成本較高。

申請號為200510038527.4、名稱為“空心軸電機驅動的旋轉電弧窄間隙焊接方法及裝置”的專利，公開了一種偏心導電嘴式旋轉電弧窄間隙焊接方法及裝置，其空心軸電機直接驅動導電桿帶動可伸入坡口間隙的偏心導電嘴繞焊炬軸線自轉，焊絲隨著導電桿和導電嘴的轉動產生旋轉電弧，實現旋轉電弧窄間隙焊接。其存在的缺點是：需要通過更換具有不同偏心量的導電嘴來調節電弧旋轉幅度（或旋轉半徑），偏心導電嘴是消耗部件，需要特殊制作，導致該旋轉電弧焊接成本明顯增加，并且不能實現電弧旋轉半徑的精確調節。?

綜上所述，現有的旋轉電弧焊炬存在結構復雜、制作難度大、電弧旋轉半徑調節不方便且調節精度低，消耗部件使用成本高，適用范圍不寬等缺點。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題和缺陷，為了進一步提高窄間隙焊接和旋轉電弧焊接的焊縫成形質量，簡化電弧旋轉半徑調節機構設計，降低旋轉電弧焊接成本，提供一種使電弧旋轉半徑調節簡便、焊接實施成本低、實用性強的用于旋轉電弧焊接的可調配焊炬及其調配方法。

為了達到上述目的，本發明用于旋轉電弧焊接的可調配焊炬采用的技術方案是：包括分別設有中心孔的旋轉控制機構、折彎導電桿及直型導電嘴，由送絲機送出的焊絲依次穿過旋轉控制機構、折彎導電桿后，從直型導電嘴的中心孔送出，在氣體保護下產生焊接電弧，電弧繞焊炬中心軸線OO₁作與電弧旋轉軌跡相同或相反方向的單向圓周式旋轉運動，折彎導電桿由垂直段和折彎段組成，垂直段的一端連接旋轉控制機構，垂直段的另一端與折彎段的一端平滑過渡連接，折彎段的另一端以螺紋同軸連接直型導電嘴；垂直段的中心軸與焊炬中心軸線OO₁重合，折彎段的中心軸O₁O₂與焊炬中心軸線OO₁形成折彎導電桿的折彎角β；所述折彎導電桿的折彎角β、所述折彎段的長度L₁以及所述直型導電嘴的長度L₂，在滿足R=L₁sinβ+?L₂sinβ+?L₃sinβ的條件下調配，其中R為電弧旋轉半徑，L₃為焊前的焊絲干伸長或為燃弧時電弧長度和焊絲伸出長度之和。

所述電弧旋轉半徑R=0.25~4.0mm，折彎角β=0.2~2.9°，折彎段的折彎長度L₁=15~60mm，直型導電嘴的長度L₂≥20mm，焊絲干伸長L₃=15~25mm。