微束等離子弧焊槍的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于弧焊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種微束等離子弧焊槍。
【背景技術(shù)】
[0002]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(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)損傷，除了損傷部位以外，其余部位的外形尺寸、力學(xué)性能均未受影響，在這種情況下，如果將零件整體報(bào)廢將會(huì)造成極大浪費(fèi)，導(dǎo)致設(shè)備整體運(yùn)行成本升高。
[0003]目前鈦合金、鎳基合金等材質(zhì)的薄板類零件外形尺寸恢復(fù)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(kuò)散角大，因此產(chǎn)生焊接熱影響區(qū)較大、焊接接頭力學(xué)性能差等問(wèn)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(kuò)散角小，成為替代鎢極氬弧焊進(jìn)行堆焊的首選工藝，但是，目前工業(yè)化生產(chǎn)的微束等離子弧焊槍產(chǎn)生的等離子弧挺度高、等離子弧壓力大、對(duì)熔池的攪拌作用強(qiáng)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(duì)薄板類零件進(jìn)行堆焊時(shí)因?yàn)楹附泳€能量過(guò)高而容易造成母材塌陷，且堆焊區(qū)寬度過(guò)大，增加了后續(xù)整形加工的工作量。
[0004]因此，設(shè)計(jì)一種既能保留等離子弧直徑小、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，又可以降低等離子弧壓力、熔池氣保護(hù)效果好、焊槍整體尺寸小的微束等離子弧焊槍，對(duì)于堆焊修復(fù)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(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可用于堆焊修復(fù)的微束等離子弧焊槍。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型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(hù)氣帽、鎢極和把手;其中上槍體由上槍體內(nèi)體和上槍體外體組成，上槍體內(nèi)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(huán)狀，套在上槍體內(nèi)體的中部及下部外部，上槍體內(nèi)體的下部和上槍體外體之間形成一個(gè)C字形上槍體冷卻水道，上槍體外體上安裝一個(gè)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(cè)的上槍體外體以及上槍體內(nèi)體上安裝一個(gè)與上槍體內(nèi)體中心孔相連通的第一接頭;下槍體由下槍體水道密封環(huán)、下槍體內(nèi)體2、保護(hù)氣過(guò)濾網(wǎng)、下槍體外體和保護(hù)氣路外壁組成;所述的下槍體內(nèi)體的軸心處有中心孔，下槍體外體套在下槍體內(nèi)體的外部;下槍體水道密封環(huán)連接在下槍體外體的上端內(nèi)圓周面和下槍體內(nèi)體的上端外圓周面之間；下槍體外體和下槍體內(nèi)體之間形成下槍體冷卻水道，下槍體外體上部安裝一個(gè)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(hù)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(hù)氣過(guò)濾網(wǎng)設(shè)置在保護(hù)氣路外壁中部?jī)?nèi)圓周面和下槍體外體中部外圓周面之間，保護(hù)氣路外壁和下槍體外體之間的空間為保護(hù)氣通道，保護(hù)氣路外壁上部安裝一個(gè)與保護(hù)氣通道上部相連通的第4接頭;絕緣體為環(huán)形，設(shè)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(jié)構(gòu)。
[0007]鎢極壓頭的中下部有一個(gè)中心孔，中心孔下部?jī)?nèi)徑大于上部?jī)?nèi)徑，由此在變徑處形成臺(tái)肩，鎢極壓頭下部與上槍體內(nèi)體的上部通過(guò)螺紋連接;密封圈設(shè)在鎢極壓頭下部外圓周面和上槍體內(nèi)體上部?jī)?nèi)圓周面之間。
[0008]定心套管設(shè)置在上槍體內(nèi)體下部、絕緣體以及下槍體內(nèi)體上部的中心孔內(nèi)，并且上部?jī)?nèi)徑大于下部?jī)?nèi)徑;定心頂柱為管狀，設(shè)置在定心套管上部?jī)?nèi)部;鎢極夾為管狀，下部插入在定心套管上部?jī)?nèi)部，下端與定心頂柱的上端口相接觸，上端面與鎢極壓頭上的臺(tái)肩相接觸;槍嘴的上部與下槍體內(nèi)體的下部通過(guò)螺紋連接;保護(hù)氣帽套在槍嘴外面，上部與保護(hù)氣路外壁下部通過(guò)螺紋連接;鎢極從上至下插在鎢極壓頭、鎢極夾、定心頂柱、定心套管、下槍體內(nèi)體及槍嘴的中心孔內(nèi)。
[0009]把手設(shè)置在熱固性樹脂熱壓層外部一側(cè)，內(nèi)設(shè)離子氣進(jìn)氣管、上槍體進(jìn)水管、上槍體出水管、下槍體進(jìn)水管、下槍體出水管和保護(hù)氣進(jìn)氣管，其中離子氣進(jìn)氣管的內(nèi)端與第I接頭連接，上槍體進(jìn)水管的內(nèi)端與第2接頭連接，上槍體出水管的內(nèi)端與第5接頭連接，下槍體進(jìn)水管的內(nèi)端與第3接頭連接，下槍體出水管的內(nèi)端與第6接頭連接，保護(hù)氣進(jìn)氣管的內(nèi)端與第4接頭連接。
[0010]所述的微束等離子弧焊槍還包括一個(gè)設(shè)置在熱固性樹脂熱壓層下端與保護(hù)氣帽上端之間的密封環(huán)。
[0011]所述的槍嘴采用單孔式圓錐帶圓柱段的收斂型設(shè)計(jì)，上部為帶有圓柱形中心孔的進(jìn)氣段，進(jìn)氣段下側(cè)為整流段，整流段的中心孔直徑小于進(jìn)氣段的中心孔直徑;整流段下側(cè)為壓縮段，壓縮段的中心孔為圓錐形;壓縮段下側(cè)為噴出段，噴出段的中心孔直徑等于壓縮段的底面直徑。
[0012]所述有槍嘴的整流段、壓縮段和噴出段的銜接部位采用圓弧過(guò)度的方式，避免氣體流經(jīng)銜接部位時(shí)出現(xiàn)渦流。
[0013]所述的鎢極夾的上端部外部直徑大于中部和下端部外徑，中下部和下端部沿軸向?qū)ΨQ分布有多條寬度為0.5mm的開口縫;下端部外部為錐形結(jié)構(gòu)，與下端部的下端口相對(duì)應(yīng)的定心頂柱的上端口為圓錐形。
[0014]所述的下槍體冷卻水道的上部為C字形冷卻水入水通道和冷卻水出水通道，其中冷卻水入水通道通過(guò)第3接頭與下槍體進(jìn)水管連接，冷卻水出水通道通過(guò)第6接頭與下槍體出水管連接，中部為入水連接通道和出水連接通道，下部為一個(gè)環(huán)形水冷空間，冷卻水入水通道和冷卻水出水通道分別通過(guò)入水連接通道和出水連接通道與環(huán)形水冷空間相連通。
[0015]所述的下槍體外體的外表面上部、保護(hù)氣路外壁的內(nèi)表面上部以及保護(hù)氣過(guò)濾網(wǎng)之間形成的環(huán)形空間為保護(hù)氣室，該保護(hù)氣室通過(guò)第4接頭與保護(hù)氣進(jìn)氣管內(nèi)端相連接;下槍體外體的外表面下部、保護(hù)氣路外壁的內(nèi)表面下部以及保護(hù)氣過(guò)濾網(wǎng)之間形成多個(gè)沿軸向?qū)ΨQ分布的保護(hù)氣出口通道。
[0016]本實(shí)用新型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(dǎo)熱效率高，優(yōu)化設(shè)計(jì)的下槍體冷卻水道減少了導(dǎo)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(yōu)點(diǎn)的前提下，降低等離子弧的挺度，使之可以實(shí)現(xiàn)在50安培以下小電流堆焊，用以堆焊恢復(fù)鈦合金、鎳基合金等材質(zhì)的薄壁零件外形尺寸。另外，本焊槍結(jié)構(gòu)緊湊，因此提高了焊槍工作時(shí)的可達(dá)性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型提供的微束等離子弧焊槍縱向結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0018]圖2(a)為圖1示出的微束等離子弧焊槍中主體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0019]圖2(b)為圖2(a)中A-A向剖視圖。
[0020]圖2(c)為圖2(a)中B-B向剖視圖。
[0021]圖3(a)為圖1示出的微束等離子弧焊槍中上槍體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0022]圖3(b)為圖3(a)中C-C向剖視圖。
[0023]圖4(a)為圖1示出的微束等離子弧焊槍中下槍體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0024]圖4(b)為圖4(a)中D-D向剖視圖。
[0025]圖5為圖1示出的微束等離子弧焊槍中槍嘴結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0026]圖6為圖1示出的微束等離子弧焊槍中鎢極夾持定位裝置結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0027]圖7(a)為圖1示出的微束等離子弧焊槍中水冷系統(tǒng)示意圖。
[0028]圖7(b)為圖7(a)中A-A