專利名稱：等離子弧焊槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種等離子弧焊槍，屬于弧焊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
目前國內(nèi)外研制和生產(chǎn)的等離子弧焊槍在結(jié)構(gòu)特征上均包括有上槍體、下槍體、鎢極、電極夾頭，電極壓頭、絕緣柱、密封圈、噴嘴、保護(hù)氣噴嘴及管路等。如姜煥中主編《電弧焊及電渣焊》P219圖8-4所示的等離子弧焊槍(機(jī)械工業(yè)版社，1988第二版)；王雅生的《結(jié)構(gòu)簡單的等離子弧焊槍》(電焊機(jī)，1991，(2))；田麗等“中電流等離子弧焊炬的研制”(電焊機(jī)，1994(1))；王雅生等“變極性等離子弧焊電弧穩(wěn)定性研究”(電焊機(jī)，1997，(3))等文獻(xiàn)所介紹的等離子弧焊槍的噴嘴在結(jié)構(gòu)特征上均為整體結(jié)構(gòu)，即噴嘴孔道是完整的一體的。該結(jié)構(gòu)的噴嘴雖然具有加工工藝簡單造價低等優(yōu)點(diǎn)，但工作時容易產(chǎn)生“雙弧”現(xiàn)象。
正常工作時，電弧燃燒于鎢極與工件之間，并且是穿過了噴嘴的孔道，借助噴嘴孔道的機(jī)械壓縮作用，使電弧的截面足夠小，從而大大提高了電弧的能量密度，電場強(qiáng)度，電弧溫度及電離度，從而形成等離子弧。由于等離子弧具有高能量密度及高電弧溫度的特點(diǎn)，電弧的熔透能力較普通電弧大為提高，能夠獲得高焊接生產(chǎn)率，高焊接質(zhì)量及焊接變形小的焊接效果，因此是一種優(yōu)秀的電弧焊方法。
但由于傳統(tǒng)等離子弧焊槍所采用的整體結(jié)構(gòu)的噴嘴(其材料為紫銅)，在焊接過程中，是靠冷卻水對噴嘴強(qiáng)冷下在噴嘴孔道內(nèi)壁形成的一層“冷氣膜”來使電弧正常燃燒的。而在電弧的高熱作用下，“冷氣膜”并非完全絕緣體，具有一定的導(dǎo)電性，只是不足以被擊穿。但當(dāng)工藝條件不合理，如鎢極與噴嘴孔不同心，飛濺金屬附著于孔道上，或電流過大等原因的作用下冷氣膜就會被擊穿，并出現(xiàn)一個燃燒于鎢極與噴嘴，噴嘴與工件之間的另外一個電弧，即“雙弧”。一旦出現(xiàn)“雙弧”，除了會降低燃燒于鎢極與工件之間電弧(等離子弧)的電流，破壞正常的焊接過程，使等離子焊過程中斷。更嚴(yán)重的是一旦出現(xiàn)“雙弧”往往會立即燒壞噴嘴，而不得不經(jīng)常更換噴嘴，影響其正常使用。另外，引燃等離子弧時，是先引燃鎢極與噴嘴之間的“非轉(zhuǎn)移型電弧”并由噴嘴噴出等離子焰，依靠等離子焰引燃鎢極與工件之間的“轉(zhuǎn)移型電弧”(即等離子弧)，然后切斷“非轉(zhuǎn)移型電弧”。因此每引燃一次等離子弧，必須先引燃一次“非轉(zhuǎn)型電弧”，其結(jié)果是每引燃一次等離子弧，噴嘴均會受到一次“非轉(zhuǎn)移型電弧”的直接燒損作用，將導(dǎo)致噴嘴孔道幾何形狀及表面光潔度的改變，情況嚴(yán)重時會直接誘發(fā)“雙弧”現(xiàn)象，并由此影響噴嘴的壽命及焊槍的使用性能。
由上述分析可知，傳統(tǒng)等離子弧焊槍噴嘴的結(jié)構(gòu)，無法有效避免“雙弧”現(xiàn)象的發(fā)生，并且是采用紫銅加工而成的，無法有效地避免引燃“非轉(zhuǎn)移型電弧”時對噴嘴孔道的燒損作用，因此無法解決噴嘴壽命過短的問題，難以充分發(fā)揮等離子弧焊焊接效率高的優(yōu)勢，特別是大電流焊接時，情況更為嚴(yán)重，因此極大影響了等離子弧焊接在工程上的廣泛應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是為了克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種等離子弧焊槍，目的之一是能夠有效杜絕“雙弧”現(xiàn)象發(fā)生，目的之二是有效避免引燃“非轉(zhuǎn)移型電弧”時對噴嘴孔道的燒損，從而大為提高噴嘴壽命，工作可靠。
本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方案如下等離子弧焊槍，包括上槍體組件、下槍體組件、鎢極、電極壓頭組件、電極夾頭、密封圈、噴嘴、保護(hù)氣噴嘴及管路、手柄、開關(guān)，其特征在于噴嘴分為噴嘴內(nèi)體和噴嘴外體兩部分，，噴嘴內(nèi)體和噴嘴外體之間設(shè)置絕緣環(huán)，絕緣環(huán)電阻值大于5Ω，絕緣環(huán)可以是焊接在噴嘴內(nèi)、外體之間，也可以是通過噴射直接成型于噴嘴內(nèi)、外體之間或其它方式實(shí)現(xiàn)。
本焊槍噴嘴內(nèi)體孔道內(nèi)壁和噴嘴外體孔道內(nèi)壁襯有高熔點(diǎn)金屬襯套。
另外，上槍體組件及下槍體組件之間設(shè)絕緣柱，上、下槍體冷卻液管路插入絕緣柱孔內(nèi)，被絕緣斷開的管路兩管口的距離大于3mm。連接噴嘴內(nèi)外體的下槍體內(nèi)套筒和下槍體外套筒之間裝有絕緣套。上槍體組件、下槍體組件、絕緣套、絕緣柱和管路壓注為一體。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.由于在噴嘴內(nèi)體與噴嘴外體之間設(shè)置了由耐高溫材料制成的絕緣環(huán)，電阻值保證大于5Ω，即可有效阻斷“雙弧”，達(dá)到噴嘴內(nèi)、外體之間絕緣的目的。
2.在噴嘴內(nèi)體孔道內(nèi)壁和噴嘴外體孔道內(nèi)壁分別襯有高熔點(diǎn)金屬襯套，可進(jìn)一步保護(hù)噴嘴，防止燒損。
3.由于在與鎢極有電連接的上槍體組件與噴嘴有電連接的下槍體組件之間由絕緣柱絕緣，上、下槍體冷卻液管路也由此絕緣，可保證高頻引燃鎢極與噴嘴之間的非轉(zhuǎn)移型電弧。
以下是結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本技術(shù)附


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是噴嘴結(jié)構(gòu)圖。
圖3-A是絕緣柱結(jié)構(gòu)圖。
圖3-B是圖3-A的A-A向視圖。
圖4-A是絕緣套結(jié)構(gòu)圖。
圖4-B是圖4-A的A-A向視圖。
圖中1.電極壓頭組件 2.上槍體組件 3.電極夾頭 4.絕緣柱5.絕緣套 6.下槍體組件 7.鎢極 8.保護(hù)噴嘴 9.噴嘴 10.密封圈11.下槍體內(nèi)套筒 12.下槍體外套筒 13.開關(guān) 14.手柄 15.護(hù)板16.槍體 17.噴嘴內(nèi)體 18.噴嘴外體 19.高熔點(diǎn)金屬襯套 20.絕緣環(huán) 21.高熔點(diǎn)金屬襯套 22.上槍體冷卻液管 23.下槍體冷卻液管24.上槍體水、電導(dǎo)入管 25.離子氣、非轉(zhuǎn)移型電弧電流導(dǎo)入管 26.下槍體出冷卻液管 27.保護(hù)氣導(dǎo)入管實(shí)施例參見
圖1，本實(shí)用新型將上槍體組件2、下槍體組件6、上槍體冷卻液管22、下槍體冷卻液管23、上槍體水、電導(dǎo)入管24、離子氣、非轉(zhuǎn)移型電弧電流導(dǎo)入管25、下槍體出冷卻液管26、保護(hù)氣導(dǎo)入管27、絕緣柱4、絕緣套5壓注為一體構(gòu)成槍體16，并裝有保護(hù)氣噴嘴8、噴嘴9、鎢極7，電極夾頭3、電極壓頭組件1、護(hù)板15、手柄14、開關(guān)13。
參見圖2，噴嘴9分為噴嘴內(nèi)體17和噴嘴外體18兩部分，它們之間設(shè)絕緣環(huán)20，由絕緣環(huán)20絕緣以阻斷“雙弧”的路徑，杜絕“雙弧”現(xiàn)象。下槍體中與噴嘴9連接的下槍體的內(nèi)套筒11和下槍體的外套筒12之間由絕緣套5支撐并絕緣，防止噴嘴內(nèi)外體兩者之間短路。絕緣環(huán)20為耐高溫的材料，并且在電弧高溫作用下，保證噴嘴內(nèi)外體之間的電阻值大于5Ω，即可阻斷“雙弧”，并達(dá)到噴嘴內(nèi)外體之間絕緣的目的。本焊槍噴嘴內(nèi)體17孔道內(nèi)壁和噴嘴外體18孔道內(nèi)壁襯有高熔點(diǎn)金屬襯套19和21，該金屬襯套的材質(zhì)可選鎢或鉬。
參見圖3-A和圖3-B，本實(shí)用新型為保證高頻引燃鎢極與噴嘴之間的非轉(zhuǎn)移型電弧，因此與鎢極有電連接的上槍體組件2及與噴嘴有電連接的下槍體組件6之間設(shè)絕緣柱4絕緣。上、下槍體冷卻液管路22和23插入絕緣柱4的孔內(nèi)，并且上、下槍體冷卻液管22和23在絕緣柱4孔內(nèi)兩管口之間的距離應(yīng)大于3mm。
參見圖4-A和圖4-B，本實(shí)用新型在連接噴嘴內(nèi)外體的下槍體內(nèi)套筒11和下槍體外套筒12之間裝有絕緣套5。
本實(shí)用新型由水、電導(dǎo)入管24導(dǎo)入等離子弧電流和冷卻液，由離子氣、非轉(zhuǎn)移型電弧電流導(dǎo)入管25導(dǎo)入離子氣和非轉(zhuǎn)移型電弧電流，由下槍體出冷卻液管26導(dǎo)出冷卻液，由保護(hù)氣導(dǎo)入管27導(dǎo)入保護(hù)氣。由安裝于手柄14上的開關(guān)13向等離子弧焊控制器發(fā)出焊接或停止焊接的信號，由此進(jìn)行焊接控制，護(hù)板15用以遮擋弧光。
權(quán)利要求1.等離子弧焊槍，包括上槍體組件(2)、下槍體組件(6)、鎢極(7)、電極壓頭組件(1)、電極夾頭(3)、密封圈(10)、噴嘴(9)、保護(hù)氣噴嘴(8)及管路、手柄(14)、開關(guān)(13)，其特征在于噴嘴(9)分為噴嘴內(nèi)體(17)和噴嘴外體(18)兩部分，噴嘴內(nèi)體(17)和噴嘴外體(18)之間設(shè)置絕緣環(huán)(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子弧焊槍，其特征在于噴嘴內(nèi)、外體(17、18)之間的絕緣環(huán)(20)電阻值大于5Ω。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子弧焊槍，其特征在于噴嘴內(nèi)體(17)孔道內(nèi)壁襯高熔點(diǎn)金屬襯套(19)，噴嘴外體(18)孔道內(nèi)壁襯高熔點(diǎn)金屬襯套(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等離子弧焊槍，其特征在于上槍體組件(2)及下槍體組件(6)之間設(shè)絕緣柱(4)，上、下槍體冷卻液管路(22、23)插入絕緣柱(4)孔內(nèi)，被絕緣斷開的管路兩管口的距離大于3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子弧焊槍，其特征在于連接噴嘴內(nèi)外體的下槍體內(nèi)套筒(11)和下槍體外套筒(12)之間裝有絕緣套(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子弧焊槍，其特征在于上槍體組件(2)、下槍體組件(6)、絕緣套(5)、絕緣柱(4)和管路壓注為一體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種等離子弧焊槍,包括上槍體組件、下槍體組件、鎢極、電極壓頭組件、電極夾頭、密封圈、噴嘴、保護(hù)氣噴嘴及管路、手柄、開關(guān),噴嘴分為噴嘴內(nèi)體和噴嘴外體兩部分,噴嘴內(nèi)體和噴嘴外體之間設(shè)置絕緣環(huán),絕緣環(huán)電阻值大于5Ω。噴嘴內(nèi)體孔道內(nèi)壁和噴嘴外體孔道內(nèi)壁還襯有高熔點(diǎn)金屬襯套。本實(shí)用新型能夠有效杜絕“雙弧”現(xiàn)象發(fā)生,避免引燃“非轉(zhuǎn)移型電弧”時對噴嘴孔道的燒損,從而大為提高噴嘴壽命,工作可靠。
文檔編號B23K10/02GK2514960SQ0120685
公開日2002年10月9日 申請日期2001年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者劉明宇, 朱亞云, 孫菊田, 許浩 申請人:重慶運(yùn)達(dá)焊接設(shè)備有限公司