一種基于無接觸面導熱的自循環(huán)水冷超窄間隙mag/mig焊焊槍的制作方法
【專利說明】-種基于無接觸面導熱的自循環(huán)水冷超窄間隙MAG/MIG焊 焊槍
[0001]
技術領域
[0002] 本發(fā)明屬于焊接技術領域，涉及一種基于無接觸面導熱的自循環(huán)水冷超窄間隙 MAG/MIG焊焊槍。
【背景技術】
[0003] "窄間隙焊接Narrow Gap Welding"的概念最早于上世紀六十年代初由美國 BATTLE研究所提出，"超窄間隙焊接Ultra-Narrow Gap GMA Welding"的概念是21世紀初 由日本學者提出。超窄間隙焊接的適用焊接方法目前還未見氣體保護焊以外的其它弧焊 方法。相對于窄間隙焊接技術而言，超窄間隙焊接在質量特性和焊接成本特性兩方面將有 跨越性的技術進步，一旦完全開發(fā)成功，將有可能淘汰已在國內外工業(yè)領域廣泛應用了約 九十余年的所有填充式熔化極弧焊方法和技術，而該填充方式熔化極弧焊方法是目前國內 外裝備制造和焊接制造領域應用率達百分之九十以上的關鍵焊接方法和技術?；诖擞^ 點，超窄間隙氣體保護焊(下稱超窄間隙MAG/MIG焊）技術的開發(fā)價值和應用前景怎么高估 也許都不過份。然而自該技術概念自21世紀初提出至今已十余年了，迄今在全球未見有實 質性的開發(fā)突破，其關鍵原因是超窄間隙MAG/MIG焊槍的設計與制造技術沒有實質性的突 破，因為超窄間隙MAG/MIG焊槍的結構合理性和工作可靠性極大程度上直接決定著超窄間 隙MAG/MIG焊技術能否進入工業(yè)應用的進程和前提。在此領域近十余年來見到日本有學術 論文發(fā)表，我國蘭州理工大學有加焊劑帶約束的超窄間隙MIG焊接學術論文發(fā)表【那雪冬 朱亮細晶粒鋼的涂覆焊劑片超窄間隙焊，電焊機，V0L34, NO. 8,2004;朱亮，黃斌維，鄭昭 先等，焊劑帶控制超窄間隙坡口內電弧加熱區(qū)域的機制，焊接，NO. 5，2008】此外，我國和世 界其他國家尚未見到有相關技術的報道。本發(fā)明者在此前的窄間隙MAG/MIG焊技術中開發(fā) 的相關焊槍技術(見已申請專利=20140352245.0, 一種內/外置多重保護窄間隙/超窄間隙 噴嘴；201410352228. 7,窄間隙/超窄間隙焊槍氣體分流裝置；201410487955. 4,多功能窄 間隙/超窄間隙氣體保護自動焊焊槍及其制造方法）尚存在以下局限性：①焊接區(qū)的冶金 保護和導電嘴座均通過一個特別設計的氣體分流裝置來實現(xiàn)，該裝置與窄間隙/超窄間隙 焊槍本體間有一個連接接觸面，分流器中導電嘴座的產熱只能通過該接觸面?zhèn)鬟f到分流裝 置之外的焊槍本體中去（自循環(huán)水冷流道設置在該焊槍本體中），由于冶金的不連續(xù)，導致 分流器的產熱和散熱難以完全平衡，分流器長期工作時總存在一定的熱積累并導致有一定 的溫升，該溫升非常不利于長期工作條件下送絲的穩(wěn)定性和焊接電流的穩(wěn)定性；②氣體分 流裝置與焊槍本體間有較長的接觸縫，該縫在多次裝卸過程中較容易損傷接縫處的高溫絕 緣涂層，這將降低窄間隙/超窄間隙焊槍的長期工作可靠性。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明對于上述技術局限性主要是通過下述技術方案得以解決的： 一種基于無接觸面導熱的自循環(huán)水冷超窄間隙MAG/MIG焊焊槍，其特征在于，包括焊 槍本座組件、分別與焊槍本座組件配接的超窄間隙水冷噴嘴組件、進/回水閥門組件、密封 組件和蓋面焊道噴嘴； 所述焊槍本座組件包括焊槍本座本體、設置在焊槍本座本體內的進水流道和回水流 道；所述進水流道和回水流道為兩組，導絲/導氣流道設置在兩組進水流道和回水流道之 間；導絲/導氣流道包括一個導絲流道以及設置在導絲流道兩側的至少兩個導氣流道，導 絲流道內設有送絲彈簧軟管；導絲流道進口設有送絲軟管聯(lián)件；導氣流道進口設有進氣管 接頭組件；兩組進水流道和回水流道進口分別設有左側進水管接頭組件、右側進水管接頭 組件、左側回水管接頭組件、右側回水管接頭組件；兩組進水流道和回水流道的出口設有本 座密封堵頭； 在左側回水管接頭組件、右側回水管接頭組件兩旁分別設有左側正極電纜、右側正極 電纜；導氣流道出口端設有氣體分流凸臺； 其中，焊槍本座本體為板狀結構；進水流道和回水流道位于橫截面本座厚度的中心區(qū) 域； 所述進氣管接頭組件、左側回水管接頭組件、左側進水管接頭組件、右側進水管接頭組 件、右側回水管接頭組件為相同結構，均包括釬焊在焊槍本座本體上的管座，管座的連接端 設有外螺紋和內部錐形的密封面，外部接管的另一端設有帶有球面的接頭，并用螺母將球 面接頭壓緊于管座上；管座、球面接頭管和螺母用黃銅制造；送絲軟管聯(lián)件中部設有可壓 緊彈簧軟管，外部有螺柱結構可擰緊在焊槍本座本體上，除支撐加強彈簧軟管防止其任意 移位外，還防止進氣管接頭組件送進的保護氣逆向流失； 所述左側正極電纜和右側正極電纜為相同結構，為純銅的導電鼻子，一端固接焊接電 纜，終端緊固于焊槍本座本體上； 所述本座密封堵頭為純銅材料的矩形結構，先釬焊于焊槍本座本體的兩路進/回水水 道的終端，試漏確認不漏水后，加工該堵頭左右兩個閥座的螺孔，并將組裝后的進/回水閥 門組件安裝于該螺孔內。
[0005] 在上述的一種基于無接觸面導熱的自循環(huán)水冷超窄間隙MAG/MIG焊焊槍，所述進 /回水閥門組件包括活塞構件，設置在活塞構件的上壓帽下方的密封圈，活塞構件的活塞桿 自上而下穿過閥座的芯部，安裝在活塞桿下端的壓縮彈簧，以及固裝活塞構件的下壓帽。
[0006] 在上述的一種基于無接觸面導熱的自循環(huán)水冷超窄間隙MAG/MIG焊焊槍，所述超 窄間隙水冷噴嘴組件是伸入到超窄間隙焊接坡口內工作的部件，主要由超窄間隙水冷噴嘴 本體，兩路進水流道和兩路回水流道，導絲/導氣結構過渡沉孔，密封組件安裝沉孔，本座/ 噴嘴連接螺釘孔、保護氣流道和噴嘴堵頭組成；所有流道相互平行均與鉛垂線成一固定夾 角擇:；所有沉孔位置均與焊槍本座組件的下部凸出的本座水道密封堵頭，氣體分流凸臺相 吻合；本座/噴嘴連接螺釘孔與焊槍本座組件中的螺紋孔中心重合。
[0007] 在上述的一種基于無接觸面導熱的自循環(huán)水冷超窄間隙MAG/MIG焊焊槍，所述密 封組件安裝于密封組件沉孔中，以防止焊槍本座組件與超窄間隙水冷噴嘴組件連接后漏 水；該密封組件由上下密封圈，密封組件本體，活塞頂桿組成；密封組件本體的進水和回水 由隔墻使其分開，中部為下凹結構，進水和回水流道為U形貫通槽；上下端面加工有嵌裝密 封圈的限位臺階；進水和回水流道內各安裝一個活塞頂桿，該頂桿用螺桿方式固定在密封 組件本體的流道槽旁 在上述的一種基于無接觸面導熱的自循環(huán)水冷超窄間隙MAG/MIG焊焊槍，超窄間隙水 冷噴嘴通過兩個螺釘與焊槍本座本體緊密連接，達到緊密接觸狀態(tài)時，密封組件中的活塞 頂桿將推動活塞構件上移，并開啟閥門，焊槍本座中的進水流道和回水流道便與超窄間隙 水冷噴嘴組件的進水流道和回水流道連通，經自循環(huán)而不間斷地冷卻無任何接觸面導熱的 整體超窄間隙水冷噴嘴。
[0008] 在上述的一種基于無接觸面導熱的自循環(huán)水冷超窄間隙MAG/MIG焊焊槍，次蓋面 焊道和蓋面焊道焊接時，需拆下超窄間隙水冷噴嘴組件，此時，焊槍本座組件中活塞構件將 自動下移，閥門關閉，焊槍本座中的進水將不再分流，而僅在焊槍本座中循環(huán)流動；之后安 裝蓋面焊道噴嘴；蓋面焊道噴嘴為一板形結構，左右兩側設有與焊槍本座組件連接的螺釘 孔結構；中部設有近似圓形的保護氣流通道，氣流通道的傾斜角度和所有沉孔與超窄間隙 水冷噴嘴一致；蓋面焊道噴嘴的下部嵌裝有陶瓷絕緣條，外表面噴涂有陶瓷涂層。
[0009] 因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：1.超窄間隙MAG/MIG焊接過程的自產熱部件(導電嘴 及導電嘴座）和外部易受輻射和