專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接用氣體保護(hù)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，特指一種旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接用氣體保護(hù)方法及裝置。
背景技術(shù)：
窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊，是一種適用于大厚板的高效高質(zhì)量焊接方法。高速旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊是一種新型窄間隙焊接工藝，它以機(jī)械方法使焊炬導(dǎo)電桿繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，來(lái)帶動(dòng)從偏心導(dǎo)電嘴穿出焊絲端部的電弧作旋轉(zhuǎn)掃描運(yùn)動(dòng)，從而得到均勻穩(wěn)定的兩側(cè)壁熔透，很好地解決了窄間隙焊接時(shí)兩側(cè)壁熔合不良的問(wèn)題。而如何對(duì)焊接區(qū)域?qū)嵤┖侠碛行У臍怏w保護(hù)，則是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接的關(guān)鍵技術(shù)之一。
已有的旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接設(shè)備中的氣體保護(hù)方法及裝置，發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?00510038527.4，其在大厚板焊接應(yīng)用時(shí)，采用伸入式扁形噴嘴與箱型噴嘴相結(jié)合的氣體保護(hù)方法。這種機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是①外置式箱形噴嘴形狀與結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且體積較大；②電弧可觀察性較差，不利于操作者實(shí)時(shí)觀察焊接電弧及熔池的狀態(tài)；③外置式噴嘴沒(méi)有水冷措施，且其高度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)精度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)用性強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接用氣體保護(hù)方法，以及與之配合的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、使用與維護(hù)方便的氣體保護(hù)裝置。
實(shí)現(xiàn)上述目的的氣體保護(hù)方法，其特征在于對(duì)窄間隙坡口深處焊接時(shí)，采用兩個(gè)對(duì)稱地分布在電弧的兩側(cè)的伸入型扁形噴嘴，使其中流出的保護(hù)氣體以一定角度從旋轉(zhuǎn)電弧的前后兩側(cè)同時(shí)導(dǎo)入，實(shí)施對(duì)焊縫的保護(hù)；當(dāng)導(dǎo)電嘴接近工件表面或露出坡口時(shí)，采用外置式套筒形噴嘴供氣，為最后幾層焊縫提供有效保護(hù)。
實(shí)現(xiàn)上述氣體保護(hù)方法的裝置是包括進(jìn)氣管伸入式扁形噴嘴及其位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、外置式噴嘴及其高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述外置式套筒形噴嘴套裝在導(dǎo)電桿外部，并旋接在帶有保護(hù)氣體導(dǎo)入口的水冷噴嘴座上；扁形噴嘴為兩個(gè)由金屬管壓制而成的相對(duì)于電弧旋轉(zhuǎn)中心線對(duì)稱布置的扁形噴嘴，其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括定位螺帽和帶有滑槽的噴嘴座和位于噴嘴座上的鎖定螺釘，扁形噴嘴的圓形端經(jīng)連接頭與定位螺帽相聯(lián)后，與帶有滑槽的噴嘴座成緊密滑動(dòng)配合，松開鎖定螺釘可沿滑槽移動(dòng)扁形噴嘴，給裝卸外置式套筒形噴嘴提供空間和方便。
上述外置式套筒形噴嘴高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括齒輪、齒條、導(dǎo)向輪、帶有導(dǎo)向槽的拖板、調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)手輪、鎖緊手輪、支撐板，其中調(diào)節(jié)桿活動(dòng)性地穿過(guò)支撐板并與齒輪成過(guò)盈配合，調(diào)節(jié)桿的一端與調(diào)節(jié)手輪固聯(lián)、另一端上制有螺紋并旋接鎖緊手輪；齒條固聯(lián)在拖板上并與齒輪成滾動(dòng)嚙合；導(dǎo)向輪與拖板上的導(dǎo)向槽成緊密動(dòng)配合，并使拖板與支撐板成滑動(dòng)配合，拖板的下端與水冷噴嘴座絕緣性地固聯(lián)；旋動(dòng)調(diào)節(jié)手輪可帶動(dòng)套筒形噴嘴沿Z方向作相對(duì)于支撐板的移動(dòng)，其高度調(diào)整到位后，通過(guò)鎖緊手輪鎖定齒輪位置，以防拖板下滑。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是①采用套筒形外置式噴嘴代替箱形噴嘴，簡(jiǎn)化了大厚板的旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接用外置式噴嘴結(jié)構(gòu)，同時(shí)提高了焊接電弧和熔池的可觀察性；②以微型齒輪齒條傳動(dòng)與鎖緊手輪定位等為主要特征構(gòu)成的外置式套筒形噴嘴高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，調(diào)節(jié)靈活，重量輕，易于與焊炬成一體化；③扁形噴嘴位置的可調(diào)節(jié)，為在不拆卸扁形噴嘴條件下裝卸套筒形噴嘴成為可能，大大地方便了使用；④伸入式扁形噴嘴配合外置式套筒形噴嘴構(gòu)成的復(fù)合供氣系統(tǒng)，可滿足不同板厚的旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接的需要，因此簡(jiǎn)化了供氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了實(shí)用性。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中拖板7的后視圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1和圖2中，1-調(diào)節(jié)手輪、2-定位螺帽、3-扁形噴嘴座、4-鎖定螺釘、5-扁形噴嘴、6-導(dǎo)向槽、7-拖板、8-導(dǎo)電桿、9-冷卻水進(jìn)口、10-水冷噴嘴座、11-套筒形噴嘴的進(jìn)氣口、12-套筒形噴嘴、13-焊絲、14-電弧、15-冷卻水出口、16-滑槽、17-噴嘴連接頭、18-鎖緊手輪、19-連接件、20-調(diào)節(jié)桿、21-齒輪、22-齒條、23-支撐板、24-扁形噴嘴的進(jìn)氣口、25-導(dǎo)向輪、26-防塵罩、27-導(dǎo)電嘴。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1，適用于為窄間隙坡口的上幾層焊道及蓋面焊縫提供氣體保護(hù)。由圖1和圖2可以看出，本發(fā)明包括1-調(diào)節(jié)手輪、2-定位螺帽、3-扁形噴嘴座、4-鎖定螺釘、5-扁形噴嘴、6-導(dǎo)向槽、7-拖板、8-導(dǎo)電桿、9-冷卻水進(jìn)口、10-水冷噴嘴座、11-套筒形噴嘴的進(jìn)氣口、12-套筒形噴嘴、13-焊絲、14-電弧、15-冷卻水出口、16-滑槽、17-噴嘴連接頭、18-鎖緊手輪、19-連接件、20-調(diào)節(jié)桿、21-齒輪、22-齒條、23-支撐板、24-扁形噴嘴的進(jìn)氣口、25-導(dǎo)向輪。
如圖1所示，其包括進(jìn)氣管路、復(fù)合型噴嘴，復(fù)合型噴嘴包括伸入式扁形噴嘴(5)及其位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、外置式套筒形噴嘴(12)及其高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、水冷噴嘴座(10)、連接件(19)。所述扁形噴嘴(5)的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括定位螺帽(2)、鎖定螺釘(4)、帶有滑槽(16)的噴嘴座(3)；由金屬管壓制而成的兩個(gè)扁形噴嘴(5)相對(duì)于電弧(14)的旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱布置，其圓形端經(jīng)連接頭(17)與定位螺帽(2)相聯(lián)后，與帶有滑槽(16)的噴嘴座(3)成緊密滑動(dòng)配合；扁形噴嘴座(3)與連接件(19)固聯(lián)，鎖緊螺釘(4)旋接在扁形噴嘴座(3)上；套筒形噴嘴(12)單獨(dú)供氣時(shí)，扁形噴嘴(5)沿滑槽(16)移動(dòng)至如圖1所示的最外側(cè)位置，并用鎖定螺釘(4)定位，防止扁形噴嘴(5)竄動(dòng)，以給裝卸外置式套筒形噴嘴(12)提供方便。
如圖1和圖2所示，外置式套筒形噴嘴(12)的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括齒輪(21)、齒條(22)、導(dǎo)向輪(25)、帶有導(dǎo)向槽(6)的拖板(7)、調(diào)節(jié)桿(20)、調(diào)節(jié)手輪(1)、鎖緊手輪(18)、支撐板(23)。調(diào)節(jié)桿(20)活動(dòng)性地穿過(guò)支撐板(23)并與齒輪(21)成過(guò)盈配合，調(diào)節(jié)桿(20)的一端與調(diào)節(jié)手輪(1)固聯(lián)，其另一端制有螺紋并旋接在鎖緊手輪(18)上；齒條(22)固聯(lián)在拖板(7)上并與齒輪(21)成滾動(dòng)嚙合；四個(gè)導(dǎo)向輪(25)與拖板(7)上的導(dǎo)向槽(6)成緊密動(dòng)配合；拖板(7)與支撐板(23)成滑動(dòng)配合，拖板(7)的下端與套筒形噴嘴座(10)固聯(lián)，噴嘴座(10)上有冷卻水進(jìn)口(9)和出口(15)，以便為套筒形噴嘴(12)提供間接水冷；套筒形噴嘴(12)套過(guò)導(dǎo)電桿(8)后，旋接在帶有進(jìn)氣口(11)的水冷噴嘴座(10)上，并絕緣性地與其噴嘴高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相聯(lián)；旋動(dòng)調(diào)節(jié)手輪(1)可帶動(dòng)套筒形噴嘴(12)沿Z方向作相對(duì)于支撐板(23)的移動(dòng)，來(lái)微調(diào)套筒形噴嘴(12)相對(duì)于工件表面的高度，以保證對(duì)焊縫的最佳保護(hù)效果；套筒形噴嘴(12)的高度調(diào)整到位后，通過(guò)旋裝在調(diào)節(jié)桿(20)上的鎖緊手輪(18)鎖定齒輪(21)的位置，以防拖板(7)帶動(dòng)套筒形噴嘴(12)一起下滑；支撐板(23)與驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電桿(8)并帶動(dòng)電弧(14)旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)固聯(lián)，以使上述供氣機(jī)構(gòu)與焊炬本體集成為一體。
實(shí)施例2，適用于為窄間隙坡口深處的焊道提供氣體保護(hù)。由圖3可看出，實(shí)施例2相對(duì)于實(shí)施例1，卸掉了套筒形噴嘴(12)，增加了防塵罩(26)，其余部分同實(shí)施例1。如圖3所示，通過(guò)調(diào)節(jié)手輪(1)帶動(dòng)拖板(7)，來(lái)上調(diào)水冷噴嘴座(10)的高度，露出足夠長(zhǎng)的導(dǎo)電桿(8)和偏心導(dǎo)電嘴(27)，以便扁形噴嘴(5)伸入窄間隙坡口深處供氣；同時(shí)，松開兩側(cè)扁形噴嘴座(3)上的鎖定螺釘(4)，調(diào)整扁形噴嘴(5)位置，使其接近焊接電弧(14)。因而為窄間隙坡口深處的旋轉(zhuǎn)電弧焊接區(qū)域，實(shí)施有效的氣體保護(hù)，以形成高質(zhì)量的焊接接頭。
實(shí)施例3，適用于為窄間隙坡口的上幾層焊道及蓋面焊縫提供氣體保護(hù)，也可用于其他開坡口焊及角焊等旋轉(zhuǎn)電弧焊接的場(chǎng)合。相對(duì)于實(shí)施例1，去掉了兩側(cè)的伸入式扁形噴嘴(5)及其連接頭(17)，并去掉了由定位螺帽(2)、扁形噴嘴座(3)、鎖定螺釘(4)等構(gòu)成的扁形噴嘴位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其余部分同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接用氣體保護(hù)方法，其特征在于采用伸入式扁形噴嘴機(jī)構(gòu)和外置式套筒形噴嘴機(jī)構(gòu)，并集成一體形成一種復(fù)合型供氣系統(tǒng)；兩個(gè)伸入型扁形噴嘴對(duì)稱地分布在電弧的兩側(cè)，從其中流出的保護(hù)氣體以一定角度從旋轉(zhuǎn)電弧的前后兩側(cè)同時(shí)導(dǎo)入，實(shí)施對(duì)窄間隙坡口深處焊縫的保護(hù)；當(dāng)導(dǎo)電嘴接近工件表面或露出坡口時(shí)，采用外置式套筒形噴嘴或與扁形噴嘴一起供氣，為最后幾層焊縫提供氣保護(hù)。
2.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接用氣體保護(hù)方法的裝置，其包括進(jìn)氣管路、噴嘴，其特征在于噴嘴為復(fù)合型噴嘴，其包括伸入式扁形噴嘴(5)及其位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、外置式套筒形噴嘴(12)及其高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、水冷噴嘴座(10)、連接件(19)。所述扁形噴嘴(5)的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括定位螺帽(2)、鎖定螺釘(4)、帶有滑槽(16)的噴嘴座(3)；扁形噴嘴(5)相對(duì)于電弧(14)的旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱布置，其一端經(jīng)連接頭(17)與定位螺帽(2)相聯(lián)后，與帶有滑槽(16)的噴嘴座(3)成緊密滑動(dòng)配合；扁形噴嘴座(3)與連接件(19)固聯(lián)，鎖緊螺釘(4)旋接在扁形噴嘴座(3)上；外置式套筒形噴嘴(12)的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括齒輪(21)、齒條(22)、導(dǎo)向輪(25)、帶有導(dǎo)向槽(6)的拖板(7)、調(diào)節(jié)桿(20)、調(diào)節(jié)手輪(1)、鎖緊手輪(18)、支撐板(23)；調(diào)節(jié)桿(20)活動(dòng)性地穿過(guò)支撐板(23)并與齒輪(21)成過(guò)盈配合，調(diào)節(jié)桿(20)的一端與調(diào)節(jié)手輪(1)固聯(lián)，其另一端制有螺紋并旋接在鎖緊手輪(18)上；齒條(22)固聯(lián)在拖板(7)上并與齒輪(21)成滾動(dòng)嚙合；四個(gè)導(dǎo)向輪(25)與拖板(7)上的導(dǎo)向槽(6)成緊密動(dòng)配合；拖板(7)與支撐板(23)成滑動(dòng)配合，拖板(7)的下端與套筒形噴嘴座(10)固聯(lián)，噴嘴座(10)上有冷卻水進(jìn)口(9)和出口(15)；支撐板(23)與驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電桿(8)并帶動(dòng)電弧(14)旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)固聯(lián)；套筒形噴嘴(12)套過(guò)導(dǎo)電桿(8)后，旋接在帶有進(jìn)氣口(11)的水冷噴嘴座(10)上，并絕緣性地與其噴嘴高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，為一種實(shí)用性強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊接用氣體保護(hù)方法，以及與之配合的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、使用與維護(hù)方便的氣體保護(hù)裝置。其對(duì)窄間隙坡口深處焊接時(shí)，采用兩個(gè)對(duì)稱地分布在電弧的兩側(cè)的伸入型扁形噴嘴，使其中流出的保護(hù)氣體以一定角度從旋轉(zhuǎn)電弧的前后兩側(cè)同時(shí)導(dǎo)入，實(shí)施對(duì)焊縫的保護(hù)；當(dāng)導(dǎo)電嘴接近工件表面或露出坡口時(shí)，采用外置式套筒形噴嘴供氣，為最后幾層焊縫提供有效保護(hù)。本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)，實(shí)施成本低，電弧和熔池的可觀察性好；其裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單緊湊，使用與維護(hù)方便。
文檔編號(hào)B23K9/02GK1806991SQ20061003818
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月8日
發(fā)明者王加友, 楊峰, 國(guó)宏斌 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)