[發明專利]用于鎢極惰性氣體焊接的燃燒器

有效

• 申請號: 201380040801.4
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN104507627B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: H.哈內布特;C.維爾納
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B23K9/28
• 分類號: B23K9/28;B23K9/29;B23K9/02;B23K9/167
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 方莉,宣力偉

技術領域

本發明涉及一種用于鎢極惰性氣體焊接（Wolfram-Inertgas-Schwei?en）的燃燒器。本發明尤其涉及一種用于鎢極惰性氣體窄間隙焊接（Wolfram-Inertgas-Engspaltschwei?en）的窄間隙頭（Engspaltkopf）。

背景技術

在鎢極惰性氣體焊接燃燒器中，在一未消耗的鎢電極和一工件之間燃燒一光弧。該電極通常構造成陰極。由于電子作為自由載流子的發射基本上通過高溫實現，因此希望在電極中實現高的功率密度。這可以通過鎢電極的圓錐狀的錐形的設計來實現。此外希望光弧的起始點盡可能處于朝工件的方向更近，這通過電極尖端的錐形設計來支持。針對在電極上出現的高溫，需要進行冷卻，用以防止或者說至少限制電極的磨損。

通常將一惰性氣體通過燃燒器朝向工件引導。為此存在惰性氣體噴嘴。通過其可以使惰性氣體形成圍繞光弧的閉合的帷幕。惰性氣體噴嘴在此圍繞電極并且與電極相鄰地布置。

從DE 10 2009 008 250 A1中公開了一種用于鎢極惰性氣體焊接的燃燒器，其中，在一由金屬制成的殼體中借助于一電極保持器保持一電極單元。為了冷卻該電極單元，存在一冷卻裝置，液態的冷卻介質可通過該冷卻裝置引入到電極保持器中并且可從該電極保持器中再次引出。為此在電極保持器中構造一空腔，在該空腔中可經由一冷卻管將冷卻介質引入到該空腔中并且可再次從該空腔中引出。冷卻介質可以在從冷卻管中出來之后直接碰到電極單元的端面上。由此實現了電極單元的直接冷卻。

發明內容

本發明的任務是，提出一種用于鎢極惰性氣體焊接的燃燒器、尤其一用于鎢極惰性氣體窄間隙焊接的窄間隙頭，其可在高的電流強度和高的焊接安全性的情況下使用。

該任務通過一種根據權利要求1的特征的燃燒器以及一種根據權利要求15的特征的電極保持器解決。本發明的有利的設計方案和改進方案在從屬權利要求中給出。

在根據本發明的用于鎢極惰性氣體焊接的燃燒器、尤其用于鎢極惰性氣體窄間隙焊接的窄間隙頭中，在一由金屬制成的殼體中借助于一電極保持器保持一電極單元并且存在一用于冷卻該電極保持器的冷卻裝置。通過該冷卻裝置可將液態的冷卻介質引入到電極保持器中并且可從電極保持器中再次引出。

該冷卻裝置包括在電極保持器的罩以內的至少一個導電性的分隔壁，用于構造冷卻通道。在此，至少所述至少一個分隔壁、在某些情況下還有電極保持器的罩，與電極單元電連接。同時，所述電極保持器的外表面至少在包圍所述電極保持器的殼體的區域中設有一絕緣層。

電流傳遞不僅可以如在傳統的燃燒器中的情況那樣通過罩引導，而且還可以經由隸屬于冷卻裝置的部件引導，從而提供一用于電流傳遞的提高的有效橫截面。由此可以將相比之下更高的電流傳遞到電極單元上。同時所有的引導電流的部件都與冷卻介質接觸，從而通過電極單元的直接冷卻實現了高效的散熱。

此外，所提出的構造方案基于絕緣層能夠實現電極保持器與殼體的電勢分離。由此實現了一通過電極保持器的完整的電流。該絕緣層不僅能夠實現一僅經由電極保持器的焊接電流的傳遞，而且也能夠實現在如下的環境中使用燃燒器，在這些環境中在殼體和待加工的工件之間存在很小的間距。這可以例如是所謂的窄間隙，燃燒器為了制造出焊縫在該窄間隙中引導。通過如下方式，即殼體是無電流的，在殼體和待加工的工件之間在窄間隙中也不會產生光弧，由此減小了殼體或者說工件損壞的危險。

在一種有益的構造方案中，電極保持器的罩通過一由金屬、尤其由銅或由不銹鋼或銅合金或不銹鋼合金制成的柱體構成。由此電流的大部分可經由冷卻裝置的分隔壁朝電極單元引導，因此不需要由最好傳導性材料、例如銅來形成電極保持器的罩，其同樣也是冷卻裝置的部分。取而代之，可以使用便宜的且可更好地加工的材料不銹鋼或不銹鋼合金。

為了構造出冷卻通道有益的是，所述罩和所述電極保持器的至少一個分隔壁形狀鎖合地相互連接。

為了能夠實現燃燒器或者說電極保持器的高的電流傳導能力，所述至少一個分隔壁優選由銅形成。此外，通過分隔壁的數量不僅可以確定用于引導冷卻介質的通道的數量，而且也可以以適當的方式改變為電流引導所提供的橫截面。

在另一種構造方案中，所述至少一個分隔壁在所述罩的面向待加工的工件的端部上過渡到一關閉元件中，該關閉元件與所述罩流體密封地連接。該流體密封的連接可以例如通過焊接來制成。同樣地所述關閉元件可以與所述罩旋緊或壓緊。倘若需要，還可以使用澆注材料或焊劑，用以制造出密封性。