[發明專利]微束等離子弧焊槍

在審

• 申請號: 201610098412.2
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105537743A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 賈鵬;張作鵬
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: B23K10/02
• 分類號: B23K10/02;B23K101/18
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種微束等離子弧焊槍。其包括鎢極壓頭、密封圈、鎢極夾、上槍體、絕緣體、下槍體、定心頂柱、定心套管、槍嘴、保護氣帽、鎢極和把手；本發明提供的微束等離子弧焊槍具有如下有益效果：上槍體和下槍體導熱效率高，優化設計的下槍體冷卻水道減少了導熱行程，改善了槍嘴的冷卻效果；鎢極夾、定心頂柱和定心套管能夠保證鎢極和槍嘴同軸；槍嘴能夠在保留等離子弧直徑小、能量密度高等優點的前提下，降低等離子弧的挺度，使之可以實現在50安培以下小電流堆焊，用以堆焊恢復鈦合金、鎳基合金等材質的薄壁零件外形尺寸。另外，本焊槍結構緊湊，因此提高了焊槍工作時的可達性。

技術領域

本發明屬于弧焊設備技術領域，尤其是涉及一種微束等離子弧焊槍。

背景技術

采用鈦合金、鎳基合金等稀有金屬制造的薄板類零件的邊緣在使用過程中經常會出現損傷，除了損傷部位以外，其余部位的外形尺寸、力學性能均未受影響，在這種情況下，如果將零件整體報廢將會造成極大浪費，導致設備整體運行成本升高。

目前鈦合金、鎳基合金等材質的薄板類零件外形尺寸恢復主要采用鎢極氬弧焊堆焊后整形加工方法，由于鎢極氬弧焊工藝采用的電弧能量密度較低、擴散角大，因此產生焊接熱影響區較大、焊接接頭力學性能差等問題。由于微束等離子弧焊接工藝所采用的等離子弧直徑小于1.5mm、能量密度大、擴散角小，成為替代鎢極氬弧焊進行堆焊的首選工藝，但是，目前工業化生產的微束等離子弧焊槍產生的等離子弧挺度高、等離子弧壓力大、對熔池的攪拌作用強烈，因此堆焊形成的焊縫成型較差；堆焊專用的等離子弧焊槍槍嘴孔徑普遍大于3mm，焊接功率大，對薄板類零件進行堆焊時因為焊接線能量過高而容易造成母材塌陷，且堆焊區寬度過大，增加了后續整形加工的工作量。

因此，設計一種既能保留等離子弧直徑小、能量密度高等優點，又可以降低等離子弧壓力、熔池氣保護效果好、焊槍整體尺寸小的微束等離子弧焊槍，對于堆焊修復鈦合金、鎳基合金等稀有金屬制造的薄板類零件具有重要意義。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種可用于堆焊修復的微束等離子弧焊槍。

為了達到上述目的，本發明提供的微束等離子弧焊槍包括：鎢極壓頭、密封圈、鎢極夾、上槍體、絕緣體、下槍體、定心頂柱、定心套管、槍嘴、保護氣帽、鎢極和把手；其中上槍體由上槍體內體和上槍體外體組成，上槍體內體為圓柱體形，軸心處有中心孔，中部和上部的外徑大于下部外徑；上槍體外體為圓環狀，套在上槍體內體的中部及下部外部，上槍體內體的下部和上槍體外體之間形成一個C字形上槍體冷卻水道，上槍體外體上安裝一個與上槍體冷卻水道一端相連通的第2接頭以及與上槍體冷卻水道另一端相連通的第5接頭，第2接頭和第5接頭上側的上槍體外體以及上槍體內體上安裝一個與上槍體內體中心孔相連通的第一接頭；下槍體由下槍體水道密封環、下槍體內體2、保護氣過濾網、下槍體外體和保護氣路外壁組成；所述的下槍體內體的軸心處有中心孔，下槍體外體套在下槍體內體的外部；下槍體水道密封環連接在下槍體外體的上端內圓周面和下槍體內體的上端外圓周面之間；下槍體外體和下槍體內體之間形成下槍體冷卻水道，下槍體外體上部安裝一個與下槍體冷卻水道一端相連通的第3接頭以及與下槍體冷卻水道另一端相連通的第6接頭；保護氣路外壁套在下槍體外體的外部，上端固定在下槍體外體中部外圓周面上；保護氣過濾網設置在保護氣路外壁中部內圓周面和下槍體外體中部外圓周面之間，保護氣路外壁和下槍體外體之間的空間為保護氣通道，保護氣路外壁上部安裝一個與保護氣通道上部相連通的第4接頭；絕緣體為環形，設置在上槍體和下槍體之間，上槍體、絕緣體和下槍體外包覆有熱固性樹脂熱壓層，形成焊槍主體結構。

鎢極壓頭的中下部有一個中心孔，中心孔下部內徑大于上部內徑，由此在變徑處形成臺肩，鎢極壓頭下部與上槍體內體的上部通過螺紋連接；密封圈設在鎢極壓頭下部外圓周面和上槍體內體上部內圓周面之間。