[發明專利]一種高能量電弧焊炬

有效

• 申請號: 201410216237.3
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN104002031A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 趙振威
• 申請（專利權）人: 上海泛聯科技股份有限公司
• 主分類號: B23K9/26
• 分類號: B23K9/26;B23K9/167
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗

技術領域

本發明提出了一種電弧焊炬，尤其是涉及一種能夠直接對鎢電極進行冷卻、能量密度高、承載電流大的高能量電弧焊炬。

背景技術

上世紀四十年代，美國發明了鎢電極惰性氣體保護焊電弧焊炬及工藝，對金屬材料熔焊的質量表現出優良的效果。在其后的半個多世紀以來，在該種電弧焊炬的形式上一直未有實質改變，其在生產使用中突出的問題是：(1)該焊槍的電弧呈自由燃燒狀態，能量密度難以進一步提高，導致焊接生產效率難以提高；(2)可承載的電流較小，對4毫米以上的中厚尺寸工件的工程適用性變差。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種能夠直接對鎢電極進行冷卻、能量密度高、承載電流大的高能量電弧焊炬。本發明提供的一種高能量電弧焊炬采用的技術方案如下：

一種高能量電弧焊炬，包括：主連接體、鎢電極、噴嘴、電源連接端，主連接體為金屬導體，包括進水管、出水管、保護氣體進氣管、進水接頭、出水接頭、進氣接頭，進水管的一端與進水接頭相連接，出水管的一端與出水接頭相連接，保護氣體進氣管一端與進氣接頭相連接，還包括：球閥，球閥與主連接體相連接，包括上閥孔、閥壁、彈簧、閥球、下閥孔，上閥孔分別與進水管的另一端、出水管的另一端相連通，彈簧一端與上閥孔側的閥壁相連接，彈簧的另一端與閥球相連接，閥球與下閥孔相契合密封連接，閥球直徑大于等于下閥孔的直徑，鎢電極與球閥相連接，包括凸起端、電極端，凸起端貫穿下閥孔，并與下閥孔相吻合密封連接，電極端與凸起端相連接，噴嘴與主連接體相連接，并且所述噴嘴部分包裹于所述鎢電極外部，電源連接端與主連接體相連接。本發明由于具有以上結構，使得鎢電極直接與進水管流出的冷卻水相接觸，對鎢電極進行強制式水冷卻，且便于鎢電極的更換，避免了冷卻水在更換鎢電極時滲漏。

進一步特征為凸起端包括頂起部、密封部，所述頂起部為與下閥孔相匹配的圓柱體，所述密封部為錐形，且與所述頂起部相連接，使得

進一步特征為還包括保護氣體層流篩，所述保護氣體層流篩與保護氣體進氣管的另一端相連通，所述保護氣體層流篩位于噴嘴與鎢電極之間，且所述保護氣體層流篩與噴嘴內腔相連通，使得保護氣體通過保護氣層流篩時得到緩沖，從陶瓷噴嘴呈層流狀均勻噴出。

進一步特征為還包括絕緣套管，所述絕緣套管套裝在主連接體外部，避免操作者在使用本發明時被電擊。

進一步特征為主連接體為銅質主連接體,具有良好的導電效果。

進一步特征為閥球為陶瓷球閥,具有防腐蝕、耐磨的特性，延長了球閥的使用壽命。

進一步特征為保護氣體層流篩為多個“O”型鋼絲彈簧構成的鋼絲網。

進一步特征為保護氣體層流篩為具有多個透氣孔的圓環，所述圓環為銅質圓環或陶瓷圓環。

進一步特征為噴嘴為陶瓷噴嘴，具有在1000A的電弧高溫環境下長期使用的特性。

進一步特征為絕緣套管為能夠承受1200A電流擊穿的絕緣材料套管，使得高能量電弧焊炬在1200A以下承載電流工作時絕緣套管不會被擊穿。

本發明同現有技術相比，具有以下優點和有益效果：

1、本發明具有球閥，通過下閥孔使得冷卻水直接與鎢電極相接觸，實現了對鎢電極的強制浸泡式水冷卻，形成了限制和約束鎢電極端產生熱電子發射范圍的必要條件，使得本發明在工作時流經鎢電極的電流密度增高，產生較強的自磁收縮效應，大大提高了電弧的能量密度，電弧的能量及其密度遠大于現有技術中的同類焊炬，適用于厚度在15mm以下的不銹鋼、高強鋼板材、鋁合金板材等。

2、本發明中鎢電極的凸起端貫穿下閥孔與閥球相連接，當取下鎢電極時，閥球因彈簧的彈力作用而與下閥孔相契合并密封，避免冷卻水流出，此種水密封性結構，保證了對鎢電極的水冷卻作用，同時更換鎢電極時無需切斷冷卻水源，冷卻水不會從下閥孔滲漏，便于鎢電極的更換，節約資源。

3、本發明中球閥為陶瓷球閥，具有防腐蝕、耐磨的特性，使得球閥具有更長的實用壽命，進而提高了高能量電弧焊炬的使用壽命。

4、本發明中噴嘴為陶瓷噴嘴，具有在1000A的電弧高溫環境下長期使用的特性，且噴嘴與主連接體連接并具氣密性，使得外部空氣無法進入到高能量電弧焊炬的內部，而影響焊接質量。

5、本發明中具有保護氣體進氣管相連接的保護氣層流篩，使得保護氣體通過保護氣層流篩時得到緩沖，從噴嘴呈層流狀均勻流出，進而使電弧更加穩定，焊接件表面更加平滑，實現高質量焊接。

6、本發明中由于絕緣套管為能夠承受1200A電流擊穿的絕緣材料套管，使得高能量電弧焊炬在大電流負載情況下工作時，絕緣套管不會被擊穿，確保了操作者的人身安全。