專利名稱：新型粉末等離子堆焊焊槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型涉及一種粉末等離子堆焊焊槍。
眾所周知，粉末等離子堆焊是利用等離子弧為熱源，以粉末狀合金作填充金屬，將工件表面以及堆焊材料同時(shí)熔化，使兩種金屬相互混合構(gòu)成熔池，最后凝固結(jié)晶成堆焊層的一種堆焊方法。對(duì)于有疏松缺陷傾向的Ni基和Co基等合金來(lái)說(shuō)，希望過(guò)熱程度較低，可以使熔池在冷卻過(guò)程中收縮量較小，從而減少疏松缺陷產(chǎn)生的幾率。但目前常用粉末等離子堆焊焊槍往往只注意噴嘴的壓縮比對(duì)熔池過(guò)熱程度的影響，一般均采用減少壓縮比來(lái)降低弧柱溫度，從而減少熔池過(guò)熱程度，而忽視了粉末入射角對(duì)熔池過(guò)熱程度也有較大影響這一方面。一般來(lái)說(shuō)，粉末入射角越小，粉末聚焦點(diǎn)離噴嘴端部越近，弧柱溫度越高。因此粉末過(guò)熱程度越嚴(yán)重，相應(yīng)的也就增加了熔池的過(guò)熱程度。目前采用的粉末等離子焊槍推薦的最佳粉末入射角為30°，粉末聚焦于噴嘴出口下方3.2mm左右，此處弧柱溫度高達(dá)18000°k以上，故粉末和溶池的過(guò)熱傾向較大，雖然焊槍的壓縮比較小，但仍不能有效地防止疏松缺陷的產(chǎn)生。
另外，目前常用的粉末等離子堆焊焊槍，在堆焊過(guò)程中最常出現(xiàn)的問(wèn)題是槍體滲水現(xiàn)象。由于滲水降低了焊槍的冷卻效果，嚴(yán)重者能燒損噴嘴。此外，由于水的滲漏使粉末潮濕，從而容易造成堵槍；由于滲水，堆焊層易產(chǎn)生氣孔等缺陷。產(chǎn)生上述問(wèn)題的主要原因是由于目前等離子焊槍一般均是由上槍體，中間絕緣體，下槍體，上噴嘴，下噴嘴，保護(hù)罩，鎢極，水冷通道，送氣，送粉通道組成(如中國(guó)專利CN87210474U)。因?yàn)樯蠘岓w和鎢極為陰極，下槍體和上噴嘴為陽(yáng)極，在堆焊過(guò)程中上、下槍體，鎢極和上、下噴嘴都需要通水冷卻，為減少槍體的進(jìn)出水管數(shù)量，一般都把冷卻室設(shè)計(jì)成內(nèi)部相互連通的。由于需冷卻的部件較多，槍體又要求能拆卸，因此在需拆卸部位均采用O型圈或密封墊進(jìn)行密封。但這種密封的可靠性差，經(jīng)常在使用過(guò)程中發(fā)生滲水現(xiàn)象，從而影響冷卻效果和堆焊質(zhì)量，甚至導(dǎo)致燒毀槍體，影響焊槍使用壽命。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠降低熔池過(guò)熱程度，減少焊接表面疏松缺陷，而且密封可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的新型粉末等離子堆焊焊槍。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種新型粉末等離子堆焊焊槍，它包括陰極，陰極支座，上噴嘴體，下噴嘴體，冷卻室，冷卻水通道和送粉，送氣通道。所述的陰極由外套，中間導(dǎo)水隔板，鎢極、導(dǎo)水管和三通接頭組成；所述的陰極支座由調(diào)節(jié)螺母，固定螺母，鎖緊螺母，彈簧，絕緣體和離子氣導(dǎo)嘴組成；所述的上噴嘴體由上噴嘴，上噴嘴外套和導(dǎo)水管組成；所述的下噴嘴體由下噴嘴，下噴嘴封蓋和下噴嘴導(dǎo)水管組成；所述下噴嘴的粉末入射角α在40－60°之間取值，最佳角度α＝50°。所述的陰極和上、下噴嘴體上分別具有單獨(dú)的冷卻室A、B和C，各冷卻室均采用釬焊密封結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的粉末等離子堆焊焊槍由于增大粉末入射角至50°，使送粉的聚焦點(diǎn)在噴嘴下方10mm左右，此外弧柱的溫度較低，大大減少了粉末射入熔池時(shí)的溫度，從而降低了熔池過(guò)熱程度，在配以≤1.1壓縮比的條件下，有效地克服了焊件表面的疏松缺陷。由于需要冷卻的各部件采用了各自獨(dú)立的冷卻室和冷卻通道，且各冷卻室均采用釬焊的密封結(jié)構(gòu)，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性好，拆裝容易，提高了焊槍的使用壽命。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例。


圖1是本實(shí)用新型的粉末等離子堆焊焊槍的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的粉末等離子堆焊焊槍中下噴嘴的剖面示意圖。
下面參見
圖1和圖2，本實(shí)用新型的粉末等離子堆焊焊槍由陰極(1)，陰極支座(2)，上噴嘴體(3)，下噴嘴體(4)等零件組成。陰極(1)由外套(101)，中間導(dǎo)水隔板(102)，鎢極(103)，導(dǎo)水管(104)和三通接頭(105)組成。在導(dǎo)水管(104)、導(dǎo)水隔板(102)和三通接頭(105)之間以及鎢極(103)和外套(101)，三通接頭(105)與外套(101)之間均采用釬焊密封形成陰極冷卻室A。陰極(1)與陰極支座(2)之間采用螺紋連接。陰極支座(2)由調(diào)節(jié)螺母(201)，固定螺母(202)，鎖緊螺母(203)，彈簧(204)，絕緣體(205)和離子氣導(dǎo)嘴(206)組成。絕緣體(205)與上噴嘴體(3)靠螺釘(7)連接。上噴嘴體(3)由上噴嘴(301)，上噴嘴外套(302)和導(dǎo)水管(303)組成。導(dǎo)水管(303)和上噴嘴外套(302)之間以及上噴嘴(301)與外套(302)之間均采用釬焊密封形成上噴嘴體冷卻室B。上噴嘴外套(302)通過(guò)螺釘與下噴嘴體(4)連接。下噴嘴體(4)由下噴嘴(401)，下噴嘴封蓋(402)和下噴嘴導(dǎo)水管(403)組成。下噴嘴的粉末入射角α可在40－60°之間取值，最佳角度α＝50°。下噴嘴(401)與下噴嘴封蓋(402)之間及下噴嘴(401)與下噴嘴導(dǎo)水管(403)之間采用釬焊密封形成下噴嘴體冷卻室C。(5)為送粉導(dǎo)管，(6)為送粉環(huán)。陰極(1)中的導(dǎo)水管(104)與電源的陰極相連，上噴嘴體(3)中的導(dǎo)水管(303)與電源的陽(yáng)極相連。所述的陰極(1)和上槍體合二為一，上噴嘴體(3)和下槍體合二為一，這樣需冷卻的部件只有陰極(1)，上噴嘴體(3)和下噴嘴體(4)，由于各部件采用各自獨(dú)立的冷卻通道，進(jìn)出水管的數(shù)量不多，不會(huì)影響裝拆。而且各冷卻室均采用釬焊的密封結(jié)構(gòu)。這樣就從根本上杜絕了滲漏現(xiàn)象，保證了槍體的密封。
權(quán)利要求1.一種新型粉末等離子堆焊焊槍由陰極，陰極支座，上噴嘴體，下噴嘴體，冷卻室，冷卻水通道和送粉，送氣通道組成，其特征在于(1)所述的陰極體由外套，中間導(dǎo)水隔板，鎢極，導(dǎo)水管和三通接頭組成；(2)所述的陰極支座由調(diào)節(jié)螺母，固定螺母，鎖緊螺母，彈簧，絕緣體和離子氣導(dǎo)嘴組成；(3)所述的上噴嘴體由上噴嘴，上噴嘴外套和導(dǎo)水管組成；(4)所述的下噴嘴體由下噴嘴，下噴嘴封蓋和下噴嘴導(dǎo)水管組成；(5)所述的下噴嘴的粉末入射角α在40°至60°之間取值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型粉末等離子堆焊焊槍，其特征在于所述的粉末入射角α＝50°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型粉末等離子堆焊焊槍，其特征在于所述的陰極和上、下噴嘴體上分別具有單獨(dú)的冷卻室，各冷卻室均采用釬焊密封的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型粉末等離子堆焊焊槍，其特征在于所述的陰極與上槍體構(gòu)成一個(gè)整體，所述的上噴嘴體和下槍體構(gòu)成一個(gè)整體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型粉末等離子堆焊焊槍。它由陰極、陰極支座、上噴嘴體、下噴嘴體、冷卻室、冷卻水通道和送粉、送氣通道等零件組成。焊槍下噴嘴的粉末入射角的最佳角度為50°。焊槍的陰極和上槍體合二為一，上噴嘴和下槍體合二為一。陰極和上、下噴嘴體采用單獨(dú)的冷卻方式，各冷卻室均采用釬焊密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的粉末等離子焊槍減小了噴射粉末的過(guò)熱程度(當(dāng)壓縮比≤1.1時(shí))，從而有效地克服了焊件表面的疏松缺陷。并且本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性好，拆裝容易，使用壽命高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K9/04GK2083976SQ9022636
公開日1991年9月4日 申請(qǐng)日期1990年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月26日
發(fā)明者黃國(guó)梁, 何實(shí), 泮永明, 董祖玨 申請(qǐng)人:機(jī)械電子工業(yè)部哈爾濱焊接研究所, 上海閥門廠