专利名称：新型粉末等离子堆焊焊枪的制作方法
技术领域：
实用新型涉及一种粉末等离子堆焊焊枪。
众所周知，粉末等离子堆焊是利用等离子弧为热源，以粉末状合金作填充金属，将工件表面以及堆焊材料同时熔化，使两种金属相互混合构成熔池，最后凝固结晶成堆焊层的一种堆焊方法。对于有疏松缺陷倾向的Ni基和Co基等合金来说，希望过热程度较低，可以使熔池在冷却过程中收缩量较小，从而减少疏松缺陷产生的几率。但目前常用粉末等离子堆焊焊枪往往只注意喷嘴的压缩比对熔池过热程度的影响，一般均采用减少压缩比来降低弧柱温度，从而减少熔池过热程度，而忽视了粉末入射角对熔池过热程度也有较大影响这一方面。一般来说，粉末入射角越小，粉末聚焦点离喷嘴端部越近，弧柱温度越高。因此粉末过热程度越严重，相应的也就增加了熔池的过热程度。目前采用的粉末等离子焊枪推荐的最佳粉末入射角为30°，粉末聚焦于喷嘴出口下方3.2mm左右，此处弧柱温度高达18000°k以上，故粉末和溶池的过热倾向较大，虽然焊枪的压缩比较小，但仍不能有效地防止疏松缺陷的产生。
另外，目前常用的粉末等离子堆焊焊枪，在堆焊过程中最常出现的问题是枪体渗水现象。由于渗水降低了焊枪的冷却效果，严重者能烧损喷嘴。此外，由于水的渗漏使粉末潮湿，从而容易造成堵枪；由于渗水，堆焊层易产生气孔等缺陷。产生上述问题的主要原因是由于目前等离子焊枪一般均是由上枪体，中间绝缘体，下枪体，上喷嘴，下喷嘴，保护罩，钨极，水冷通道，送气，送粉通道组成(如中国专利CN87210474U)。因为上枪体和钨极为阴极，下枪体和上喷嘴为阳极，在堆焊过程中上、下枪体，钨极和上、下喷嘴都需要通水冷却，为减少枪体的进出水管数量，一般都把冷却室设计成内部相互连通的。由于需冷却的部件较多，枪体又要求能拆卸，因此在需拆卸部位均采用O型圈或密封垫进行密封。但这种密封的可靠性差，经常在使用过程中发生渗水现象，从而影响冷却效果和堆焊质量，甚至导致烧毁枪体，影响焊枪使用寿命。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够降低熔池过热程度，减少焊接表面疏松缺陷，而且密封可靠、结构简单的新型粉末等离子堆焊焊枪。
本实用新型的发明目的是这样实现的一种新型粉末等离子堆焊焊枪，它包括阴极，阴极支座，上喷嘴体，下喷嘴体，冷却室，冷却水通道和送粉，送气通道。所述的阴极由外套，中间导水隔板，钨极、导水管和三通接头组成；所述的阴极支座由调节螺母，固定螺母，锁紧螺母，弹簧，绝缘体和离子气导嘴组成；所述的上喷嘴体由上喷嘴，上喷嘴外套和导水管组成；所述的下喷嘴体由下喷嘴，下喷嘴封盖和下喷嘴导水管组成；所述下喷嘴的粉末入射角α在40－60°之间取值，最佳角度α＝50°。所述的阴极和上、下喷嘴体上分别具有单独的冷却室A、B和C，各冷却室均采用钎焊密封结构。
本实用新型的粉末等离子堆焊焊枪由于增大粉末入射角至50°，使送粉的聚焦点在喷嘴下方10mm左右，此外弧柱的温度较低，大大减少了粉末射入熔池时的温度，从而降低了熔池过热程度，在配以≤1.1压缩比的条件下，有效地克服了焊件表面的疏松缺陷。由于需要冷却的各部件采用了各自独立的冷却室和冷却通道，且各冷却室均采用钎焊的密封结构，因而结构简单，密封性好，拆装容易，提高了焊枪的使用寿命。
以下结合附图详细描述本实用新型的最佳实施例。
图1是本实用新型的粉末等离子堆焊焊枪的剖面结构示意图。
图2是本实用新型的粉末等离子堆焊焊枪中下喷嘴的剖面示意图。
下面参见
图1和图2，本实用新型的粉末等离子堆焊焊枪由阴极(1)，阴极支座(2)，上喷嘴体(3)，下喷嘴体(4)等零件组成。阴极(1)由外套(101)，中间导水隔板(102)，钨极(103)，导水管(104)和三通接头(105)组成。在导水管(104)、导水隔板(102)和三通接头(105)之间以及钨极(103)和外套(101)，三通接头(105)与外套(101)之间均采用钎焊密封形成阴极冷却室A。阴极(1)与阴极支座(2)之间采用螺纹连接。阴极支座(2)由调节螺母(201)，固定螺母(202)，锁紧螺母(203)，弹簧(204)，绝缘体(205)和离子气导嘴(206)组成。绝缘体(205)与上喷嘴体(3)靠螺钉(7)连接。上喷嘴体(3)由上喷嘴(301)，上喷嘴外套(302)和导水管(303)组成。导水管(303)和上喷嘴外套(302)之间以及上喷嘴(301)与外套(302)之间均采用钎焊密封形成上喷嘴体冷却室B。上喷嘴外套(302)通过螺钉与下喷嘴体(4)连接。下喷嘴体(4)由下喷嘴(401)，下喷嘴封盖(402)和下喷嘴导水管(403)组成。下喷嘴的粉末入射角α可在40－60°之间取值，最佳角度α＝50°。下喷嘴(401)与下喷嘴封盖(402)之间及下喷嘴(401)与下喷嘴导水管(403)之间采用钎焊密封形成下喷嘴体冷却室C。(5)为送粉导管，(6)为送粉环。阴极(1)中的导水管(104)与电源的阴极相连，上喷嘴体(3)中的导水管(303)与电源的阳极相连。所述的阴极(1)和上枪体合二为一，上喷嘴体(3)和下枪体合二为一，这样需冷却的部件只有阴极(1)，上喷嘴体(3)和下喷嘴体(4)，由于各部件采用各自独立的冷却通道，进出水管的数量不多，不会影响装拆。而且各冷却室均采用钎焊的密封结构。这样就从根本上杜绝了渗漏现象，保证了枪体的密封。
权利要求1.一种新型粉末等离子堆焊焊枪由阴极，阴极支座，上喷嘴体，下喷嘴体，冷却室，冷却水通道和送粉，送气通道组成，其特征在于(1)所述的阴极体由外套，中间导水隔板，钨极，导水管和三通接头组成；(2)所述的阴极支座由调节螺母，固定螺母，锁紧螺母，弹簧，绝缘体和离子气导嘴组成；(3)所述的上喷嘴体由上喷嘴，上喷嘴外套和导水管组成；(4)所述的下喷嘴体由下喷嘴，下喷嘴封盖和下喷嘴导水管组成；(5)所述的下喷嘴的粉末入射角α在40°至60°之间取值。
2.根据权利要求1所述的新型粉末等离子堆焊焊枪，其特征在于所述的粉末入射角α＝50°。
3.根据权利要求1所述的新型粉末等离子堆焊焊枪，其特征在于所述的阴极和上、下喷嘴体上分别具有单独的冷却室，各冷却室均采用钎焊密封的结构。
4.根据权利要求1所述的新型粉末等离子堆焊焊枪，其特征在于所述的阴极与上枪体构成一个整体，所述的上喷嘴体和下枪体构成一个整体。
专利摘要本实用新型涉及一种新型粉末等离子堆焊焊枪。它由阴极、阴极支座、上喷嘴体、下喷嘴体、冷却室、冷却水通道和送粉、送气通道等零件组成。焊枪下喷嘴的粉末入射角的最佳角度为50°。焊枪的阴极和上枪体合二为一，上喷嘴和下枪体合二为一。阴极和上、下喷嘴体采用单独的冷却方式，各冷却室均采用钎焊密封结构。本实用新型的粉末等离子焊枪减小了喷射粉末的过热程度(当压缩比≤1.1时)，从而有效地克服了焊件表面的疏松缺陷。并且本实用新型具有结构简单，密封性好，拆装容易，使用寿命高的优点。
文档编号B23K9/04GK2083976SQ9022636
公开日1991年9月4日 申请日期1990年12月26日 优先权日1990年12月26日
发明者黄国梁, 何实, 泮永明, 董祖珏 申请人:机械电子工业部哈尔滨焊接研究所, 上海阀门厂