专利名称：钛合金和高温合金环形自动焊尾气保护罩的制作方法
技术领域：
本实用新型属于焊接技术，涉及一种钛合金和高温合金环形自动氩弧焊尾气保护罩。
背景技术：
钛合金和高温合金材料在焊接过程中对高温熔池的保护非常重要，特别是钛合金 材料的氩弧焊，高温下如果保护不好，极易引起氧化，使焊缝表面发兰或发灰，焊缝内部产 生大量气孔，引起严重的焊接质量。从钛合金和高温合金材料的物理和化学性能来看，钛合 金在30(TC左右就能和周围环境发生氧化。由于钛的熔化温度高、热容量大、电阻系数大、 热导率比铝、铁等金属低，所以钛的焊接熔池具有更高的温度、较大的熔池宽度。热影响区 金属在高温下的停留时间长，因此，在保护不当的情况下，易引起焊接接头的过热倾向，使 晶粒变粗大，接头的性能变坏。同时，钛及钛合金的物理、化学性能活性强，随着温度的增 高，其化学活性也将迅速增大，并在固态下能强烈地吸收各种气体，所以在焊接钛合金时必 须做好保护措施，以免熔融钛与活性气体，包括空气中的氧和氮的接触。对于钛合金和高温 合金材料环形焊缝的焊接，常规做法是采用真空电子束焊或真空箱内焊接。但电子束焊和 真空箱内焊接和零件结构有关，不能保证所有结构零件都适用，特别是一些大形特殊结构 零件，必须采用高效率和焊接质量好的自动氩弧焊，而自动氩弧焊方式的常规保护是靠自 动焊枪自带的喷嘴通气保护，保护气体的流量受到限制，同时，保护范围非常小，一般只有 小12的范围，并且零件以一定的速度转动时，高温熔池不断离开小12的喷嘴保护区，进入 无保护状态，极易与周围环境发生氧化，导致焊缝成型差和产生密集型气孔，严重时会产生 豆腐渣状的焊缝。
发明内容本实用新型的目的是提出一种保护范围大的钛合金和高温合金环形自动氩弧焊 尾气保护罩，借助尾气保护罩内排出的均匀的保护气，增加对高温熔池的延时保护，提高焊
接质量。 本实用新型的技术方案是钛合金和高温合金环形自动焊尾气保护罩，其特征在 于，它由保护罩壳体、进气管和散气网组成；保护罩壳体是一个封闭的圆弧形腔体，保护罩 壳体的截面为矩形或者拱形，保护罩壳体用不锈钢板材焊接制成，保护罩壳体的下表面为 排气板，排气板为圆柱面，该圆柱面的直径等于或者大于被焊接零件的圆柱面直径，在排气 板上均匀分布着排气孔，排气孔的开孔率不小于80%，排气孔的孔径不大于2mm ;在保护罩 壳体的上表面的中心焊接有进气管，散气网是孔径为50 60目的金属网板，散气网的边缘 与保护罩壳体的内腔贴合，散气网的厚度为5 10mm ;保护罩壳体与焊枪喷嘴接触的端面 为台阶端面，该台阶端面与焊枪喷嘴的台阶端面相配合，排气板与焊枪喷嘴贴合的边缘与 焊枪喷嘴的端面齐平。 本实用新型的优点是保护范围大，解决了钛合金和高温合金材料大型、规则零件在自动氩弧焊过程中对焊缝的有效保护问题，加大了对高温焊缝和高温熔池的保护范围， 提高了焊缝质量。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型发明做进一步详细说明。参见图1，钛合金和高温合金环形自动 焊尾气保护罩，其特征在于，它由保护罩壳体1、进气管2和散气网3组成；保护罩壳体1是 一个封闭的圆弧形腔体，保护罩壳体1的截面为矩形或者拱形，保护罩壳体1用不锈钢板材 焊接制成，保护罩壳体1的下表面为排气板5，排气板5为圆柱面，该圆柱面的直径等于或者 大于被焊接零件的圆柱面直径，在排气板5上均匀分布着排气孔，排气孔的开孔率不小于 80%，排气孔的孔径不大于2mm ;在保护罩壳体1的上表面的中心焊接有进气管2，散气网3 是孔径为50 60目的金属网板，散气网3的边缘与保护罩壳体1的内腔贴合，散气网3的 厚度为5 10mm ;保护罩壳体1与焊枪喷嘴6接触的端面为台阶端面，该台阶端面与焊枪 喷嘴6的台阶端面相配合，排气板5与焊枪喷嘴6贴合的边缘与焊枪喷嘴6的端面齐平。 所说的保护罩壳体1圆弧的圆心角a = 20° 60° ，排气板5的宽度为30 50mm。 本实用新型的工作原理是保护气从进气管2进入保护罩壳体1的腔体，在散气 网3的作用下，气流在散气网3上面和下面的两层流通腔4和散气网3内充分流动，形成均 匀的气流，然后从排气板5排出，直接对准焊缝进行保护。使用时，通过软管将保护罩与保 护气源连接，手持进气管2将保护罩壳体1带有台阶的端面与焊枪喷嘴6贴合，即可进行焊 接。也可以将保护罩通过捆扎或者螺钉与焊枪喷嘴6连接为整体，然后进行焊接。 本实用新型的一个实施例中，被焊接零件的圆柱面直径和排气板5的直径均为 1160mm，焊缝最大宽度为12mm，保护罩壳体l圆弧的圆心角a =60° ，比未用保护罩的保 护范围大10倍，排气板5的宽度为50mm，比未用保护罩的保护范围扩大3倍。散气网3是 孔径为50目的金属网板，散气网3的厚度为10mm。从零件实际焊接情况来看，所焊接的钛 合金零件表面颜色完全能达到航空一级银白色标准，焊缝无气孔，高温合金零件焊缝表面 颜色全部为金黄色，焊缝成型良好。 实施例2，被焊接零件的圆柱面直径为860mm，排气板5的直径为880mm，焊缝最大 宽度为10mm，保护罩壳体l圆弧的圆心角a =40° ，比未用保护罩的保护范围大8倍，排 气板5的宽度为40mm，比未用保护罩的保护范围扩大3倍。散气网3是孔径为60目的金属 网板，散气网3的厚度为8mm。从零件实际焊接情况来看，焊缝成型良好。 实施例3，被焊接零件的圆柱面直径为600mm，排气板5的直径为610mm，焊缝最大 宽度为8mm，保护罩壳体l圆弧的圆心角a =45° ，比未用保护罩的保护范围大10倍，排 气板5的宽度为30mm，比未用保护罩的保护范围扩大2倍。散气网3是孔径为60目的金属 网板，散气网3的厚度为8mm。从零件实际焊接情况来看，焊缝成型良好。
权利要求钛合金和高温合金环形自动焊尾气保护罩，其特征在于，它由保护罩壳体[1]、进气管[2]和散气网[3]组成；保护罩壳体[1]是一个封闭的圆弧形腔体，保护罩壳体[1]的截面为矩形或者拱形，保护罩壳体[1]用不锈钢板材焊接制成，保护罩壳体[1]的下表面为排气板[5]，排气板[5]为圆柱面，该圆柱面的直径等于或者大于被焊接零件的圆柱面直径，在排气板[5]上均匀分布着排气孔，排气孔的开孔率不小于80％，排气孔的孔径不大于2mm；在保护罩壳体[1]的上表面的中心焊接有进气管[2]，散气网[3]是孔径为50～60目的金属网板，散气网[3]的边缘与保护罩壳体[1]的内腔贴合，散气网[3]的厚度为5～10mm；保护罩壳体[1]与焊枪喷嘴[6]接触的端面为台阶端面，该台阶端面与焊枪喷嘴[6]的台阶端面相配合，排气板[5]与焊枪喷嘴[6]贴合的边缘与焊枪喷嘴[6]的端面齐平。
2. 根据权利要求l所述的尾气保护罩，其特征在于，所说的保护罩壳体[1]圆弧的圆心 角a = 20° 60° ，排气板[5]的宽度为30 50mm。
专利摘要本实用新型属于焊接技术，涉及一种钛合金和高温合金环形自动氩弧焊尾气保护罩。它由保护罩壳体[1]、进气管[2]和散气网[3]组成；保护罩壳体[1]是一个封闭的圆弧形腔体，保护罩壳体[1]的下表面为排气板[5]，排气板[5]的开孔率不小于80％，在保护罩壳体[1]的上表面的中心焊接有进气管[2]，散气网[3]是孔径为50～60目的金属网板，保护罩壳体[1]与焊枪喷嘴[6]接触的端面与焊枪喷嘴[6]的台阶端面相配合。本实用新型的保护范围大，解决了钛合金和高温合金材料大型、规则零件在自动氩弧焊过程中对焊缝的有效保护问题，加大了对高温焊缝和高温熔池的保护范围，提高了焊缝质量。
文档编号B23K9/32GK201524872SQ20092021767
公开日2010年7月14日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者何思逸, 夏昌龙, 陈哲 申请人:贵州黎阳航空发动机公司