专利名称：镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖罩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接设备，更具体的说涉及一种镁合金板材变极性等离子焊 接的保护气拖罩。
背景技术：
镁合金由于具有比强度高、密度小、易加工、良好的防震性和耐蚀性等优点，而被 广泛的应用于航天、汽车、摩托车和电子产品中，成为目前有色金属研究和发展的主要方 向。焊接是形成结构件的重要手段，因此对镁合金材料焊接性的研究具有重大的理论和工 程意义。近年来针对镁合金的焊接使用了多种不同的焊接方法，TIG焊、电子束焊(Electron beamwelding, EBW)、激光焊(Laser beam welding, LBW)、搅拌摩擦焊(Friction stir welding, FSff)均有科研人员进行研究。但上述方法均不能有效的解决由于镁合金具有熔 点低、线膨胀系数及导热系数高的特点，导致镁合金在焊接过程中容易出现氧化燃烧、裂纹 以及热影响区过宽等问题。同时，在焊接的过程中由于镁合金热导率高，散热快，变极性等离子设备自身的保 护气无法对整个高温区进行保护。采用正面保护气时，在无保护气拖罩保护时，正面焊缝 窄，而且表面有一层黑色氧化膜，焊缝正面熔高低，背面熔高大。氧化膜的产生破坏了熔池 金属的动态平衡，驱使液态金属向焊缝背面移动，造成板材表面陷。
发明内容为解决上述问题，本发明提供了一种镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖 罩，其中，该保护气拖罩包括气罩，气罩上设置有进气口和出气口 ；气罩内还设置有回流管 和循环水冷却管；回流管与进气口连接，循环水冷却管的接口伸出到气罩外。所述的出气口为网格，其面积和保护气拖罩与焊缝之间的整个接触面积相等。所述的回流管与进气口垂直，与出气口平行放置，回流管的两端为开口，其管璧上 有若干小孔。所述的循环水冷却管为U形，与出气口平行放置。所述的循环水冷却管环绕回流管放置。气罩前部设置有焊枪固定卡。本实用新型的有益技术效果是保护气拖罩的进气口内安装一个回流管，当惰性 保护气以较高速度进入气罩时，由于回流管的阻碍使得惰性保护气产生回流，降低流动速 度，惰性保护气在保护气拖罩的空间内充分扩散，这样所形成的气氛截面积为所设计的出 气口截面积，使得惰性保护气的保护效果得到改进。保护气拖罩得回流管可以使从进气口 以较高速度流入得惰性保护气受到阻碍使得气流速度降低，在保护气罩的出气口形成与出 气口面积大小一样的保护气氛，保护气体得到充分利用，同时在形成的气氛中从中心向外 的气体压力和密度差较小，达到理想的保护效果，有效的利用了惰性保护气。保护气拖罩固 定在焊枪上，在焊枪向上焊接的过程中，从保护气拖罩中流出的惰性保护气覆盖在熔池金 属上，阻碍空气与热状态的熔池接触，这样就防止高温下的熔池金属被氧化。[0010]同时，保护气拖罩内安装了循环水冷系统，该系统不仅能够在焊接的过程中降低 保护气拖罩的温度，使保护气拖罩的损坏。同时拖罩的循环水冷系统还具有多焊接的镁合 金板材降温的功用。而当保护气拖罩走过时，由于镁合金的热导率高以及循环水冷系统的 降温作用，熔池已经冷却下来，靠此种方式阻碍熔池的氧化。
图1为保护气拖罩的剖面图附图中1气罩，2回流管，3焊枪固定卡，4循环水冷却管，5循环水导管，6出气口，7进气口。
具体实施例镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖罩，其中，保护气拖罩的气罩1内设有 保护气输送系统和循环水冷系统。所述的保护气输送系统进气口 7、回流管2和出气口 6组成，所述的循环水冷系统 由循环水冷却管4和循环水导管5组成。进气口 7垂直连接的回流管2，并且进气口 7垂直于气罩1下方的出气口 6 ；循环 水导管5分别连接U字形循环水冷却管4的两端；回流管2位于循环水导管5的η字管路 中间；循环水导管5的平面平行于出气口 6平面；气罩1前段设有用于固定在焊枪上焊枪固 定卡3ο采用99. 99%的氩气作为惰性保护气，当氩气从进气口以较高速度流入保护气拖 罩的气罩1时，在保护气拖罩的气罩1的进气口内安装一个回流管2，当氩气以较高速度进 入保护气拖罩的气罩1时，由于回流管2的阻碍使得气体产生回流，降低流动速度，氩气在 气罩1的空间内充分扩散；这样所形成的气氛截面积为所设计的出气口截面积大小，使得 气体的保护效果得到改进。回流管2的阻碍使得气流速度降低，气罩1的出气口 6形成与 出气口 6面积大小一样的保护气氛，氩气得到充分利用，同时在形成的气氛中从中心向外 的气体压力和密度差别较小，有效的利用了氩气。保护气拖罩固定在焊枪上，在焊枪向上焊 接的过程中，从拖罩中流出的氩气覆盖在熔池金属上，阻碍空气与热状态的熔池接触，这样 就防止高温下的熔池金属被氧化。同时，气罩1内安装了循环水冷系统，该系统不仅能够在焊接的过程中降低保护 气拖罩得气罩1的温度，避免气罩1的损坏。同时拖罩的循环水冷系统还具有给焊接的镁 合金板材降温的功用。而当保护气罩走过时，由于镁合金的热导率高以及循环水冷系统的 降温作用，熔池已经基本冷却下来，靠此种方式阻碍了在保护气拖罩移开后由于焊点的余 温导致的熔池的氧化，保证了焊接质量。
权利要求镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖罩，其特征在于该保护气拖罩包括气罩(1)，气罩(1)上设置有进气口(7)和出气口(6)；气罩(1)内还设置有回流管(2)和循环水冷却管(4)；回流管(2)与进气口(7)连接，循环水冷却管(4)的接口伸出到气罩(1)外。
2.根据权利要求1所述的镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖罩，其特征在于 所述的出气口(6)为网格，其面积和保护气拖罩与焊缝之间的整个接触面积相等。
3.根据权利要求1所述的镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖罩，其特征在于 所述的回流管⑵与进气口(7)垂直，与出气口(2)平行放置，回流管(2)的两端为开口， 其管璧上有若干小孔。
4.根据权利要求1所述的镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖罩，其特征在于 所述的循环水冷却管(4)为U形，与出气口(6)平行放置。
5.根据权利要求1所述的镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖罩，其特征在于 所述的循环水冷却管⑷环绕回流管⑵放置。
6.根据权利要求1所述的镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖罩，其特征在于 气罩(1)前部设置有焊枪固定卡(3)。
专利摘要一种镁合金板材变极性等离子焊接的保护气拖罩，其技术特征在于所述的保护气拖罩上设有惰性气体输送系统和循环水冷系统。惰性气体输送系统阻碍空气与热状态的熔池接触，这样就防止高温下的熔池金属被氧化。循环水冷系统不仅能够在焊接的过程中降低保护气拖罩的温度，使保护气拖罩的损坏。而且当保护气拖罩走过时，由于镁合金的热导率高以及循环水冷系统的降温作用，熔池迅速冷却下来，阻碍熔池的氧化。
文档编号B23K37/00GK201609808SQ20092029411
公开日2010年10月20日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者李敏拓, 杨旭东, 肖锋 申请人:艾美特焊接自动化技术(北京)有限公司