用于在狭槽中产生焊缝的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及用于在狭槽中产生焊缝的装置。
[0002]更具体地，本发明涉及一类焊接装置，该类型的焊接装置包括:
[0003]-焊枪架；
[0004]-连接到焊枪架的焊枪体；
[0005]-连接到焊枪体的焊条；
[0006]-用于焊条的电源。
【背景技术】
[0007]这种焊接装置从EP 1，287，937中可知。在该文档中所描述的焊枪体和焊条适用于GMAW(熔化极气体保护焊)的焊接方法。更具体地，其适用于MIG(熔化极惰性气体保护焊)或MAG(熔化极活性气体保护焊)类的焊接。EP1，287，937的装置可能难以用来在宽度大于10mm和厚度大于140mm的狭槽中以非常高的生产率对每层进行两遍(two passes)焊接。实际上，焊枪体的部分过大而使其不能够将焊条从槽的一端移动到另一端。
[0008]在本文中，本发明目的在于提出一种没有上述缺陷的焊接装置。
【发明内容】
[0009]为此，本发明涉及一种前述类型的焊接装置，其特征在于焊枪体包括连接到焊枪架的上部、下部和枢转连接件，所述枢转连接件位于所述下部与上部之间，并且电源包括穿过所述上部的电流引线、电流通路和至少一个挠性板，所述电流通路穿过所述下部电连接到焊条，所述至少一个挠性板将所述电流引线电连接到电流通路。
[0010]因此，可以相对于所述上部移动焊枪体的下部，这使得能够改变焊条的方向。因此能够对每层进行两遍焊接。在第一遍期间，焊条定向成朝向槽的第一侧，在第二遍期间，定向成朝向与槽的第一侧相反的第二侧。使用挠性板以将电流从焊枪体的上部传导到下部，使得能够将焊接电流传输到焊条，而无关乎焊枪体的下部的位置，不会妨碍其移动。当焊枪体的下部与上部不彼此对齐时，所述板轻微弯曲。
[0011]焊枪体的所述下部相对于上部的角行程一般小于45度，优选地小于35度，并且更为优选地小于15度。
[0012]所述电源例如包括布置在焊枪体的两侧的两个挠性板。替代地，其仅包括单个挠性板，或多于两个的挠性板。所述挠性板例如由铜或铜、铜-铬、铜-钨、铜-铍的合金制成。每个板例如具有介于0.1到0.3mm之间的厚度。
[0013]优选地，所述电流弓I线仅通过所述挠性板电连接到电流通路。
[0014]所述位于所述下部与上部之间的枢转连接件为任何适合的类型。例如，所述下部承载有耳轴，所述耳轴接合在布置在所述上部中的轴承中。
[0015]根据本发明的一个有益的方面，所述装置包括凸轮机构，所述凸轮机构设为相对于所述上部选择性地围绕所述枢转连接件驱动焊枪体的下部。
[0016]因此能够方便地控制焊枪体的下部相对于上部的位置。所述凸轮机构为任何适合的类型。例如，其包括承载有凸轮的旋转轴。焊枪体的下部承载有与所述凸轮配合的凸轮从动件。当旋转所述旋转轴时，凸轮围绕轴线移动，驱动所述凸轮从动件。凸轮从动件进而使焊枪体的下部围绕所述枢转连接件的轴线旋转。
[0017]手动或通过致动器来控制所述旋转轴。也可以考虑其它凸轮机构。
[0018]替代地，所述下部相对于上部由不包括凸轮的机构驱动，例如通过一组齿轮。
[0019]根据本发明的一个有益的方面,所述焊条是自耗焊条(consumable electrode)。这使得能够容易地使用填充金属来填充所述槽。所述焊条由例如碳/锰(CARB0FIL 1)、不锈钢(INTERFIL 410)、铬镍铁合金(NIFIL 600)690 或 600 制成。
[0020]替代地，所述焊条是非自耗的，例如用于不需要填充金属的应用。
[0021]根据本发明的另一个有益的方面，所述电源包括两个导电垫片，所述两个导电垫片将焊条夹在它们之间并且将焊条连接到焊枪体的下部。
[0022]因此将电流通路方便地制造至所述焊条，所述电流通路对电流具有大的通路截面，而不会过度地增加焊枪体的厚度。对于电流而言，每个垫片具有通路截面，所述通路截面介于16.5到35mm2之间，优选地介于30到35mm2之间。每个垫片具有500到1000mm3之间的体积，优选地介于700mm3到800mm 3之间。
[0023]所述垫片一般由铜或铜-铬合金、铜-钨合金制成。
[0024]所述垫片与所述焊条通过两个围绕焊条的沿直径对置的表面接触。所述表面一般具有适于使电流以需要的强度通过而不引起过度发热的表面区域。
[0025]根据本发明的另一个有益的方面，所述焊枪体具有焊条的通道导管，并且所述装置进一步包括保护气体源，所述保护气体源被布置为将保护气体吹送到所述通道中。
[0026]因此，同一通道使得既能够被焊条通过，又能够被保护气体通过。这简化了焊枪体的设计。
[0027]根据本发明的另一个有益的方面，所述通道导管具有至少一个用于保护气体的出口孔，所述出口孔布置在焊枪体的下部上并且朝向焊条的自由端。
[0028]因此，离开所述孔的气体喷射流被定向为朝向焊条的自由端，并且非常有效地保护了焊池。
[0029]通常，所述两个导电垫片在它们之间限定出至少一个狭缝，所述出口孔露出在所述狭缝的一端。因此，所述两个垫片用以防止气体的回流，并且相反地，其有利于气体流动到焊条的端部。
[0030]根据本发明的另一个有益的方面，所述通道导管包括上段和下段，所述上段穿过焊枪体的上部，所述下段穿过焊枪体的下部，所述上段和下段各自露出在间隙中，所述间隙布置在所述焊枪体的上部与下部之间，所述电源包括两个挠性板，所述挠性板布置在所述间隙的两侧。
[0031]因此，所述挠性板限制了所述间隙处的气体流失，尤其是当焊枪体的下部相对于上部形成明显的角度时。
[0032]焊枪体的上部与下部之间的间隙是必需的，以使得所述两部分相对于彼此能够移动。所述两个挠性板使得不需要在通道导管的上段与下段之间提供挠性连接器。这种挠性连接器实际上会暴露在高温下，并且寿命会较短。
[0033]当焊枪体的下部和上部处于彼此的延伸线上时，通道导管的上段和下段基本处于彼此延伸线上。反之，当下部和上部相对于彼此形成角度时，下段与上段也形成角度。
[0034]通常，所述挠性板在所述间隙的整个宽度上延伸，以限制保护气体的流失。
[0035]优选地，所述两个挠性板中的每个将所述电流引线电连接到电流通路。
[0036]根据本发明的另一个有益的方面，所述焊接装置包括焊枪体的冷却回路。对于具有100%负载比的焊枪体而言，这使得能够将运行温度保持在25度以下。
[0037]冷却流体(一般是水)在所述冷却回路中流动。
[0038]根据本发明的另一个有益的方面，焊枪体的下部，以及上部的至少一段具有小于2cm的厚度。
[0039]因此，焊枪体可容易地插入到狭槽中。
[0040]通常，上部的所述段具有基本为矩形的截面，所述截面的两条长边之间具有2cm的厚度。所述枢转连接件的轴线基本平行于所述长边，也平行于所述电源的挠性板。
[0041]优选地，焊枪体具有小于1.5cm的厚度，并且更为优选地小于1cm。
[0042]所述装置因此可用于对宽度大于10mm、厚度介于20mm到200mm之间的狭槽进行焊接。
[0043]所述焊接装置也可用于其它应用场合，用于较大的槽，或甚至用于没有槽的边对边焊接。
[0044]根据本发明的一个有益的方面，所述焊接装置进一步包括激光源，所述装置为激光电弧复合装置。
[0045]激光使得能够部分地熔融基体金属，这尤其使得能够增进填充金属与基体金属之间的融合。
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