本發(fā)明涉及一種窄間隙焊接技術(shù)，具體涉及一種外置式噴嘴雙絲非共熔池窄間隙GMAW焊炬。

背景技術(shù)：

近幾年來，隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，厚板焊接的應用越來越廣，尤其在船體焊接及管道焊接的領域，對焊后焊縫的成形，焊接接頭的性能都有較高的要求。普通的TIG/MIG焊接厚板時需要對厚板開大角度坡口，金屬填充量大。往往采用多層多道焊的方式進行焊接，熱輸入較大，焊接變形大，熱影響區(qū)寬，對材料的塑韌性及焊接接頭的力學性能產(chǎn)生較大的負面影響。而窄間隙焊接技術(shù)在厚板焊接時優(yōu)勢明顯。通過將窄間隙焊槍伸入焊縫進行焊接的方式，減小了焊接所需的坡口角度，進而減少了金屬填充量及熱輸入。焊縫熱影響區(qū)較窄，焊接變形與殘余應力也隨之減小，提高了焊后工件接頭的力學性能，很大程度上提高了焊接效率和焊接質(zhì)量。窄間隙對焊接設備有著特殊的要求，要保證電弧在焊縫間隙內(nèi)能穩(wěn)定燃燒，不產(chǎn)生咬邊等側(cè)壁熔合不良的問題，提高焊縫質(zhì)量，得到無缺陷的焊接接頭。

由于GMAW具有冶金過程簡單、熱輸入調(diào)節(jié)方便、可適用于全位置焊接等特點，窄間隙GMAW更適合于實際生產(chǎn)焊接。針對窄間隙GMAW在焊接過程中可能會出現(xiàn)的側(cè)壁未熔合的問題，國內(nèi)外研究人員提出了多種方法，例如擺動電弧，旋轉(zhuǎn)電弧，雙絲等方法。但大部分窄間隙焊槍都選用扁長的插入式噴嘴，將噴嘴插入焊接焊縫中進行焊接，焊接過程中容易引起噴嘴與側(cè)壁打弧，燒損噴嘴；導電嘴在更換時也需要拆除噴嘴，降低了導電嘴的更換效率；焊接過程中保護氣易形成紊流，保護效果不佳。此外，插入噴嘴會對焊接過程中的熔池監(jiān)測產(chǎn)生阻礙，并造成熱量集中，因此必須對噴嘴進行水冷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有窄間隙焊槍選用扁長的插入式噴嘴，焊接過程中容易引起噴嘴與側(cè)壁打弧，燒損噴嘴；插入噴嘴會對焊接過程中的熔池監(jiān)測產(chǎn)生阻礙，并造成熱量集中，需對噴嘴進行水冷的問題，而提供一種外置式噴嘴雙絲非共熔池窄間隙GMAW焊炬。

本發(fā)明的一種外置式噴嘴雙絲非共熔池窄間隙GMAW焊炬，其組成包括旋鈕、絲杠、噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺、豎連桿、支撐臺、橫連桿、焊槍槍體、焊槍上蓋、進氣氣塞、絕緣套、兩個導電桿、兩個導電嘴和兩個導電塊，噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺與絲杠螺紋連接，旋鈕與絲杠的上端連接，所述豎連桿與噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺固連，橫連桿的一端與豎連桿固連，橫連桿的另一端與焊槍槍體的外壁固連，所述焊槍上蓋扣合設置在焊槍槍體的上端且與焊槍槍體螺紋連接，絕緣套鑲嵌在焊槍上蓋中，絕緣套上設有兩個平行的導電桿安裝孔，每個導電桿安裝孔中設置一個導電桿，每個導電桿的上端位于焊槍槍體外且與導電塊螺紋連接，導電塊鑲嵌在支撐臺內(nèi)部且導電塊的下端露出支撐臺表面，每個導電桿的下端位于焊槍槍體外且與導電嘴螺紋連接，焊槍上蓋上設有螺紋進氣孔，進氣氣塞與螺紋進氣孔螺紋連接，進氣氣塞側(cè)壁設有徑向進氣孔，支撐臺與噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺固接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

一、噴嘴為外置式結(jié)構(gòu)(噴嘴在坡口上方)，通過噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺實現(xiàn)對焊槍槍體與試件之間距離的調(diào)節(jié)。通過徑向進氣孔使噴口流出的氣體穩(wěn)定，達到良好的焊接保護效果。焊接過程中兩根焊絲形成兩個獨立熔池，一前一后，提高了焊接效率。

二、考慮焊接過程中窄間隙需要進行多層焊問題，焊接時噴嘴與試件的距離、干伸長等參數(shù)一致，需要噴嘴有一定的調(diào)節(jié)能力，因此，本發(fā)明設計噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺實現(xiàn)噴嘴與導電桿的滑動，以此調(diào)節(jié)噴嘴高度，且調(diào)節(jié)方便，導電嘴更換方便。

三、為保證保護氣體流速平穩(wěn)，不發(fā)生紊流現(xiàn)象，本發(fā)明通過對氣塞進行側(cè)壁穿孔的方式減緩保護氣流速，并通過雙重氣篩進一步降低氣體流速，并使其氣流更加平穩(wěn)，各處流速均勻。最后，在較短的噴嘴出口內(nèi)形成層流，使氣體噴出后紊流度較小，起到良好的保護效果。

四、兩根焊絲經(jīng)過彎曲導電嘴分別指向窄間隙側(cè)壁，促進側(cè)壁熔合，焊槍噴嘴無需水冷。

五、通過在焊槍槍體中加入雙氣篩過濾的方式改變氣體流場和流態(tài)分布,滿足焊縫的保護需要；采用彎曲導電嘴指向坡口的兩側(cè)，以此改善側(cè)壁熔合不良的問題。

六、本發(fā)明密封性良好，具有良好的氣體保護效果；可實現(xiàn)非共熔池狀態(tài)下的窄間隙雙絲焊接，焊接效率高，側(cè)壁熔合良好，易于焊接過程監(jiān)測；

七、焊槍具有良好的絕緣性和導電導熱性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是絕緣套13、焊槍上蓋10和兩個導電桿8與焊槍槍體7的位置關(guān)系示意圖；

圖4是進氣氣塞11的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結(jié)合圖1～圖4說明本實施方式，本實施方式包括包括旋鈕1、絲杠2、噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺3、豎連桿4、支撐臺5、橫連桿6、焊槍槍體7、焊槍上蓋10、進氣氣塞11、絕緣套13、第一氣篩14、第二氣篩15、兩個導電桿8、兩個導電嘴9和兩個導電塊12，噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺3與絲杠2螺紋連接，旋鈕1與絲杠2的上端連接，豎連桿4與噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺3固連，橫連桿6的一端與豎連桿4固連，橫連桿6的另一端與焊槍槍體7的外壁固連，焊槍上蓋10扣合設置在焊槍槍體7的上端且與焊槍槍體7螺紋連接，絕緣套13鑲嵌在焊槍上蓋10中，絕緣套13上設有兩個平行的導電桿安裝孔13-1，每個導電桿安裝孔13-1中設置一個導電桿8，每個導電桿8的上端位于焊槍槍體7外且與導電塊12螺紋連接，導電塊12鑲嵌在支撐臺5內(nèi)部且導電塊12的下端露出支撐臺5表面，每個導電桿8的下端位于焊槍槍體7外且與導電嘴9螺紋連接，焊槍上蓋10上設有螺紋進氣孔，進氣氣塞11與螺紋進氣孔螺紋連接，進氣氣塞11側(cè)壁設有徑向進氣孔11-1，使焊槍進氣部分為徑向進氣方式，使氣體從徑向進氣孔11-1進入焊槍后能減速，以減小氣體的紊流度，支撐臺5與噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺3固接。

具體實施方式二：結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的兩個導電嘴9采用彎曲形式，使其分別指向窄間隙坡口側(cè)壁以保證側(cè)壁熔合良好。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的兩個導電桿8之間的中心間距T為30mm～35mm。選擇合適的中心間距T將導電桿8間距固定，保證焊接過程中兩個電弧工作在兩個獨立熔池中。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式為焊槍槍體7和焊槍上蓋10的材質(zhì)為鋁合金。這樣設計為了焊槍的輕質(zhì)化。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式三相同。

具體實施方式五：結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式為絕緣套13的材質(zhì)為聚四氟乙烯。這種材質(zhì)絕緣性能好。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式四相同。

具體實施方式六：結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式二、四或五不同的是它還增加有第一氣篩14和第二氣篩15，第一氣篩14水平設置在焊槍槍體7的內(nèi)腔中且位于上部，第二氣篩15水平設置在第一氣篩14的下面。在導氣部分，采用第一氣篩14和第二氣篩15，使氣體能進一步減速并混勻及鎮(zhèn)靜，使進入導電嘴9的氣流更加平穩(wěn)，速度均勻。最后，使噴嘴出口的氣流紊流度較小，達到好的氣體流態(tài)，對焊接熔池產(chǎn)生良好的保護效果。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式二、四或五相同。

具體實施方式七：結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式為第一氣篩14與焊槍上蓋10內(nèi)壁之間的間距W1為12mm～14mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式六相同。

具體實施方式八：結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式為第一氣篩14與焊槍上蓋10內(nèi)壁之間的間距W1為13mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式七相同。

具體實施方式九：結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式為第二氣篩15與第一氣篩14之間的間距W2為32mm～35mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式六相同。

具體實施方式十：結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式為第二氣篩15與第一氣篩14之間的間距W2為33.5mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式九相同。

工作原理：

通過旋轉(zhuǎn)旋鈕1帶動絲杠2可以實現(xiàn)噴嘴高度調(diào)節(jié)滑臺3的上下運動，進而完成焊槍槍體7距離窄間隙試件之間高度的調(diào)節(jié)。電源線與導電塊12相連，焊接工作時，兩根焊絲分別從兩根送絲管送入，再經(jīng)導電桿8和導電嘴9中穿過，兩根焊絲分別有兩個獨立的焊接電源供電。

為減小氣體的紊流度，在進氣氣塞11側(cè)壁設置徑向進氣孔11-1，使焊槍進氣部分為徑向進氣方式，使氣體從進氣孔進入焊槍后能減速；其次，在導氣部分，由于從狹小的徑向進氣孔11-1噴射出的氣體仍具有較大的紊流度，但是為了減小氣流進入噴嘴的紊流度，在導氣部分采用雙重氣篩(即第一氣篩14、第二氣篩15)，減小氣流質(zhì)點的徑向速度分量，使氣體能進一步減速并混勻及鎮(zhèn)靜，使進入焊槍槍體7的氣流更加平穩(wěn)，速度均勻；對于導電嘴9的出口而言，由于進氣氣塞11部分的減速以及導氣部分第一氣篩14和第二氣篩15的混勻及鎮(zhèn)靜作用，使進入噴嘴出口的氣流紊流度較小，從而可以在相對較短的噴嘴出口內(nèi)形成層流，達到好的氣體流態(tài)，進而對窄間隙焊接過程有良好的保護效果。