一种利用tig焊接方法实现等离子弧焊接的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用TIG焊接方法实现等离子弧焊接的装置。
【背景技术】
[0002]钨极氩弧焊(TIG)具有焊接成本较低、焊接过程稳定、焊缝成形美观、保护效果好等优点，在生产中已经得到广泛应用，特别是对有色金属、不锈钢与钛合金的高品质焊接最具优势。然而由于钨极载流能力有限，电弧功率受到制约，致使熔池深度浅，焊接效率较低。而在TIG焊接基础上诞生的压缩电弧焊接工艺一一等离子弧焊接技术(PAW)则可以显著改善TIG焊接生产效率低的不足。等离子弧的焊枪钨极缩到喷嘴里，喷嘴的孔径比较小，电弧通过喷嘴孔时，电弧弧柱截面积受到限制，电弧不能自由扩展，产生外部拘束作用而形成高电流密度的等离子弧。大电流等离子弧焊(100?300A)能够把工件完全熔透，实现等离子弧焊接，即在等离子弧的作用下形成一个贯穿熔池的小孔，实现单面焊接双面成形。
[0003]与传统TIG焊接相比，等离子弧焊接由于其特殊的小孔效应，具有焊缝深宽比大、热影响区窄、成形质量好、焊接生产率高等优势，可广泛应用于各种金属材料的焊接、堆焊、喷涂、切割等。然而，由于等离子焊机设备费用比同电功率的TIG焊焊机高得多，设备一次性投资大；由于传统等离子焊枪结构复杂，比较笨重，不利于手工操作。以上两个原因限制了等离子弧焊接技术的产业应用。
[0004]综上分析，现有TIG焊接技术焊接效率不高，而传统等离子弧焊接技术虽提高了焊接生产率但焊接成本较高，且焊接装置较为笨重，如能对现有TIG焊枪进行改造使之实现等离子弧焊接，既可以提升TIG焊的焊接效率，又可以显著降低等离子弧焊接方法的生产成本，还能增强等离子弧焊接的灵活性，因而具有较大的应用价值。
【发明内容】
[0005]基于以上不足之处，本发明的目的在于提供一种利用TIG焊接方法实现等离子弧焊接的装置，用以实现低成本的等离子弧焊接技术，可用手动或自动焊接的方式进行等离子弧焊接，设备成本相较于等离子弧焊显著降低。
[0006]本发明所采用的技术如下:一种利用TIG焊接方法实现等离子弧焊接的装置，包括电极帽(1)、密封圈(2)、上枪体(3)、钨极夹(4)、导流件(6)、上喷嘴(7)、对中环⑶、下枪体(9)、下出水管(10)、保护罩(11)、下喷嘴(12)、钨极(13)、下进气管(14)、下进水管
(15)，上进气管(21)、上进水管(22)和上出水管(23);电极帽⑴与上枪体(3)之间采用螺纹副连接，密封圈⑵位于电极帽(I)与上枪体⑶之间，上枪体⑶的壁内开有水冷槽(5)，电极帽(I)中心分别开有两个孔道，上枪体(3)侧壁上连接有上进气管(21)、上进水管(22)和上出水管(23)，上枪体(3)内装有钨极夹(4)、导流件(6)和钨极(13)，钨极夹(4)、导流件(6)和钨极(13)与上枪体(3)同轴布置，钨极夹⑷穿过电极帽⑴的短孔道沿上枪体⑶轴线伸入导流件(6)内孔，钨极(13)沿上枪体(3)轴线穿过电极帽⑴的长孔道和钨极夹(4)，上枪体(3)下端与上喷嘴(7)上端螺纹连接，上喷嘴(7)下端与下枪体(9)上端同轴紧固连接，下枪体(9)下端通过内壁螺纹与下喷嘴(12)上端连接，下喷嘴(12)底端中心处开有气流拘束孔道，下枪体(9)下端通过外壁螺纹与保护罩(11)连接；下枪体(9)内壁开有水冷槽，下枪体(9)侧壁上连接有下出水管(10)、下进气管(14)和下进水管(15)，对中环⑶固定在下枪体(9)内壁沿轴线方向的台阶式结构处，伸入下枪体(9)的钨极(13)穿过对中环(8) ο
[0007]本发明还具有如下技术特征:
[0008]1.如上所述的两个孔道，一个与钨极(13)外径相同，一个与钨极夹(4)外径相同。
[0009]2.如上所述的上枪体(3)的内壁与导流件(6)的外壁沿轴线方向各有一处台阶式结构，导流件(6)通过台阶式结构固定在上枪体(3)内；导流件(6)内壁为斜台阶结构，斜台阶处导流件(6)内径逐渐减小，最窄处内径比钨极(13)直径大I?1.5mm。
[0010]3.所述的上喷嘴(7)下端与下枪体(9)上端通过螺纹紧固连接。
[0011]4.如上所述的上枪体(3)和下枪体(9)外侧都分别套有卡箍(16);两个卡箍(16)之间通过螺栓紧固连接。
[0012]5.本装置的焊接电源系统由两路电源构成，一路电源接在钨极(13)与下喷嘴
[12]之间，为起弧电源；另一路电源接在钨极(13)与工件之间，为主电源；采用高频起弧使钨极(13)与下喷嘴(12)内壁间产生一个小电弧，起弧后随着电极被加热，空间温度升高，在电极与工件之间逐渐产生带电高温气层，在主电源较高的空载电压下，电弧自动转移到电极与工件之间燃烧。电弧通过下喷嘴(12)的孔道时由于电弧压缩作用而受到拘束，电弧能量密度增大，温度增高，从而实现等离子弧焊接。
[0013]6.调整钨极(13)使其伸出上喷嘴(7)的长度为5?10mm，采用合适的焊接工艺参数，能够实现传统的TIG焊接。
[0014]本发明的特点及有益效果:
[0015](I)对传统的TIG焊枪进行了适当改造，可使用TIG焊接设备实现等离子弧焊接，提升了 TIG焊接的焊接效率和焊缝质量；
[0016](2)相较于传统等离子弧焊接，利用TIG焊接方法实现等离子弧焊接的装置可以使焊接成本显著降低；
[0017](3)仅用上枪体结构进行焊接时可实现TIG焊接，把上枪体和下枪体进行同轴装配后可实现等离子弧焊接，扩大了传统TIG焊具的应用范围；
[0018](4)既可以采取手动式实现等离子弧焊接，也可以将本装置装配到自动焊接系统中实现自动式等离子弧焊接，灵活方便。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的实施例1的焊枪结构图。
[0020]图2是第一个的焊接电源电路原理图。
[0021]图3是本发明实施例2的焊枪结构图。
【具体实施方式】
[0022]下面根据说明书附图举例进一步说明:
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，一种利用TIG焊接方法实现等离子弧焊接的装置，包括电极帽1、密封圈2、上枪体3、钨极夹4、导流件6、上喷嘴7、对中环8、下枪体9、下出水管10、保护罩11、下喷嘴12、钨极13、下进气管14、下进水管15，上进气管21、上进水管22和上出水管23 ;电极帽I与上枪体3之间采用螺纹副连接，密封圈2位于电极帽I与上枪体3之间，上枪体3的壁内开有水冷槽5，电极帽I中心分别开有与钨极13外径相同的孔道和与钨极夹4外径相同的孔道；上枪体3侧壁上连接有上进气管21、上进水管22和上出水管23，上枪体3