[發明專利]一種大厚度窄間隙鈦合金板MIG/MAG焊槍

在審

• 申請號: 202110173078.3
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112775523A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 方乃文;何志軍;徐鍇;黃瑞生;陳玉華;尹立孟;楊成志;謝吉林;曾才有;楊義成;張宇鵬;鄒吉鵬;曹浩;徐楷昕;方迪生;梁曉梅;武鵬博;蔣寶;聶鑫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱焊接研究院有限公司;深圳市麥格米特焊接技術有限公司
• 主分類號: B23K9/173
• 分類號: B23K9/173;B23K9/32;B23K37/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 王海婷

本發明提供了一種大厚度窄間隙鈦合金板MIG/MAG焊槍，包括依次連接的槍頭組件、電纜總成和歐式接頭組件，槍頭組件包括依次連接的導電槍頭、45°槍頸和焊槍把手組件，導電槍頭包括兩級式導電嘴、錐噴嘴和氣體加強保護裝置，兩級式導電嘴包括一體成型的一級常規導電嘴和二級細長導電嘴，一級常規導電嘴與導電嘴座連接，導電嘴座通過分流器與45°槍頸連接，在兩級式導電嘴外套設有錐噴嘴，二級細長導電嘴伸出錐噴嘴，氣體加強保護裝置固定在錐噴嘴上。本發明既能保證焊槍頭在大厚度鈦合金窄間隙坡口中自由行走，焊絲通過超窄間隙導電嘴精準抵達焊縫坡口待焊位置，又能保證焊縫金屬被焊槍的氣體保護裝置保護完全，保證焊縫質量。

技術領域

本發明屬于焊接加工技術領域，尤其是涉及一種大厚度窄間隙鈦合金板MIG/MAG焊槍。

背景技術

鈦合金因其所具有的比強度高、無磁性、無毒性、強度高、耐腐蝕、工作溫度區間寬、加工成型好等許多優良特性被譽為海洋金屬、空間金屬和未來金屬。其廣泛應用于海洋鉆探、壓力容器、深潛器、核潛艇、宇航艦船、武器裝備等領域。早在上個世紀80年代的時候，美國的海防建設軍隊就已經開始釆用鈦合金制造遠洋運輸艦艇，使其使用壽命以及穩定性大幅度提高，維修成本也大幅降低。近年來，很多西方發達國家在深海空間工作站制造業中使用鈦合金材料的比例一直在增加。

與整體沖壓成形相比，焊接制備加工量小、周期短、耗材少，成本低。深海空間工作站、核潛艇及深潛器等領域所需鈦合金均為大厚度板材，厚度往往達到20mm，一般為提高生產效率設計窄間隙坡口進行焊接。目前，大厚度鈦合金窄間隙焊接時多采用真空電子束焊接和激光填絲焊。電子束焊接需要真空環境，除了增加生產成本外，也限制了焊接加工試件的尺寸，同時其還會產生一定輻射；而窄間隙激光填絲焊接技術仍然對高功率激光器有較大依賴，然而激光功率過大，加熱區域范圍不易控制，等離子體及匙孔不穩定，導致焊縫的熔合比增大，犧牲了激光熱源精確加熱的優勢，并且容易出現飛濺和煙霧，這些都會嚴重影響焊接質量。

目前應用廣泛的MIG焊接設備成本低，操作簡單，焊接生產效率高，在碳鋼、低合金鋼及鋁合金等產品應用較為成熟。但是截至目前在大厚度鈦合金窄間隙焊接應用是空白，主要原因是常規MIG焊槍直徑較大，通常在20-25mm之間，而窄間隙坡口寬度大概在5-8mm之間，造成焊槍無法在焊接坡口中進行焊接，而且由于MIG焊接熱輸入較大，容易造成鈦合金焊縫晶粒過大從而影響焊縫力學性能。

鈦合金在高溫焊接條件下對氣體有很高的化學活性，容易被空氣、水分、油脂等污染，使鈦合金與其中的氧、氮、氫發生作用，從而降低焊接接頭的塑性和韌性。在高溫條件下鈦與氧、氮、氫等的親和力非常強，無氣體保護的鈦合金在300℃以上開始吸氫，在600℃以上開始吸氧，700℃以上開始吸氮，這些氫、氧、氮被鈦合金吸收后會引起接頭脆化，從而使得焊接接頭的淬硬傾向提高，塑性及韌性嚴重下降，甚至還會出現大量氣孔及裂紋缺陷。因此有必要設計一種大厚度窄間隙鈦合金板MIG/MAG焊槍。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種大厚度窄間隙鈦合金板MIG/MAG焊槍，既能保證MIG焊槍頭在大厚度鈦合金窄間隙坡口中自由行走，焊絲通過超窄間隙導電嘴精準抵達焊縫坡口待焊位置，又能保證焊縫金屬被焊槍的氣體保護裝置保護完全，從而有效的保證晶粒尺寸，實現優質高效低成本焊接大厚度鈦合金材料。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：