一种用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置及延寿方法与流程

本发明涉及一种用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置及延寿方法，属于焊接技术领域。

背景技术：

窄间隙气体保护焊中的窄间隙MAG/MIG焊，由于具有可使用更窄的焊接坡口，较低热输入条件下同时具有更高的熔敷速度，高的焊接生产率同时很低的焊接生产成本等技术优势，在相当广泛的装备制造领域，将有逐步替代窄间隙埋弧焊和窄间隙脉冲热丝TIG焊技术的趋势。然而窄间隙MAG/MIG焊自上世纪六七十年代开始的研发热潮至今，在工业装备制造领域的实际应用却寥寥无几，究其原因，除了高可靠性的实用实时跟踪技术、高寿命的窄间隙焊枪设计与制造等技术未能配套开发和应用以外，深窄坡口条件下的低成本可靠气体保护技术至今仍不理想是重要原因。深窄坡口条件下的已有气体保护技术中，如法国polysoude公司为代表的坡口外大流量匀流保护，日本日立旗下巴高克公司的坡口内一次气体保护加坡口外大流量匀流保护，中国武汉纳瑞格智能设备有限公司的用后置式气体分流器加前置陶瓷喷嘴可90%板厚范围内仅用坡口内一次气体保护（迄今在窄间隙气体保护焊领域唯一见到使用陶瓷喷嘴技术的专利），以及大多数开发研究中使用的电弧前后两路侧向送气技术。上述已有技术中坡口外匀流保护存在适用厚度有限、超大厚板（如t=200mm~400mm）不适用、气体消耗量很高；两路侧向送气虽气体耗量较小，可适用任意厚度，但冶金保护效果不理想；后置式气体分流器加前置式陶瓷喷嘴成套技术，具有低气体耗量下对高温焊接区可靠冶金保护优势，但陶瓷喷嘴的寿命十分短暂。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供一种既可实现喷嘴与坡口侧壁和高温熔池间具有良好高温绝缘能力，且同时又对高温焊接区具有良好冶金保护功能、气体耗量低的一种用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置及延寿方法，通过延寿方法和技术的采用使窄间隙MAG/MIG焊陶瓷喷嘴的使用寿命大幅度延长至较理想的范围。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置，其特征在于，包括一个弹力上托组件，所述弹力上托组件一端设置有用于使弹力上托组件另一端产生水平或向上压力的弹簧组件；另一端设有与陶瓷喷嘴边缘接触并能给陶瓷喷嘴一个向上压力的限位组件。

在上述的一种用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置，所述弹力上托组件为两个，结构相同，对称设置在焊枪本体底部，每个弹力上托组件包括一个U形的上托座，上部设有弹簧组件的安装限位沉孔，中部还设有安装回转轴的轴孔，下部设有安装限位组件的镶槽。

在上述的一种用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置，所述弹簧组件为压缩弹簧，所述限位组件为一个陶瓷条，所述陶瓷条为梯形。

在上述的一种用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置，所述焊枪本体用于安装设有组装式陶瓷喷嘴的一端两侧分别设有与两个弹力上托组件对应的装置公榫，公榫部分结构为板式，用于上托座的安装定位和旋转支撑；装置公榫的其它部位尺寸为焊枪本体厚度方向全去除结构，其形状满足上托座安装于装置公榫上用回转轴定位后可一定角度内旋转时所需要的空间；上托座中部设有可安装在装置公榫上的母榫，所述母榫为长方形空腔槽；上托座的至少三个面，即邻近窄间隙坡口的两个面和邻近熔池的面需喷砂后喷涂陶瓷绝缘层以防止极间电弧放电，可用氧化铬陶瓷，涂层厚度不超过0.3mm。。

作为另一种方案，在上述的一种用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置，所述弹力上托组件为两个，结构相同，对称设置在焊枪本体底部，每个弹力上托组件包括限位螺杆，限位螺杆上端设有限位轴端，中部为光轴，下部为螺纹；螺柱端盖的中心为光孔；用于安装设有组装式陶瓷喷嘴的一端两侧设有安装限位螺杆和螺柱端盖的光孔和端部螺孔；弹簧组件套在限位螺杆上，所述限位组件设置在限位螺杆的下端。

在上述的一种用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置，所述弹簧组件为压缩弹簧，套设在限位螺杆上，限位组件为一个陶瓷座，所述陶瓷座为矩形块结构，上部设有螺孔用于与限位螺杆连接，下部为陶瓷条的镶槽。

一种采用用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置的延寿方法，其特征在于，包括：

步骤1，将两副上托座的上部同时压缩至陶瓷条张开，另一只手将两支组装式陶瓷喷嘴合并安装于窄间隙焊枪本体的定位轨道上；

步骤2，将两支上托座的压缩弹簧松开，两副压缩弹簧的弹性压力便同时作用于两支组装式陶瓷喷嘴的底部凸出结构上。

一种采用用于窄间隙气体保护焊陶瓷喷嘴的延寿装置的延寿方法，其特征在于，包括：先将两弹力上托装置下拉并旋转90°，再将两支组装式陶瓷喷嘴安装于焊枪本体的定位轨道上，随后下拉弹力上托装置反旋90°后松开即可。

因此，本发明具有如下优点：既可实现喷嘴与坡口侧壁和高温熔池间具有良好高温绝缘能力，且同时又对高温焊接区具有良好冶金保护功能、气体耗量低、通过延寿方法和技术的采用使窄间隙MAG/MIG焊陶瓷喷嘴的使用寿命成百倍地大幅度延长至较理想的范围。

附图说明

附图1是现有技术中坡口外大流量送气示意图。

附图2是现有技术中坡口内一次送气加坡口外辅助二次送气示意图。

附图3是现有技术中采用组装式陶瓷喷嘴90%板厚范围内仅用一次保护气示意图。

附图4是本申请的弹力上托装置工作状态示意图。

附图5是本申请的上托座内T型陶瓷条倒装示意图。

附图6是本申请的垂直方向施加弹性压力装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。图中，1-焊件1,2-焊件2,3-焊丝，4-电弧，5-匀流罩，6-焊枪本体，7-一次保护气，8-二次保护气，9-组装式陶瓷喷嘴，10-上托座，11-压缩弹簧，12-回转轴，13-装置公榫，14-陶瓷条，15-限位螺杆，16-螺柱端盖，17-陶瓷座，18-紧定螺钉。

一种基于弹性压力的窄间隙MAG/MIG焊陶瓷喷嘴的延寿装置，该装置由对称设置的两副弹力上托装置组成；该弹力上托装置由装置公榫、上托座、压缩弹簧、回转轴、陶瓷条组成；装置公榫在板式窄间隙焊枪本体上加工而成，其公榫结构为板式，用于上托座的安装定位和旋转支撑；装置公榫的其它部位尺寸为焊枪本体厚度方向全去除结构，其形状满足上托座安装于公榫上用回转轴定位后可一定角度旋转时所需要的空间即可；装置公榫的上部设有压缩弹簧的安装限位沉孔；上托座外形类似U形，其中部设有可安装在公榫上的母榫（长方形空腔槽），其上部设有压缩弹簧的安装限位沉孔，中部设有安装回转轴的同心孔，下部设有安装陶瓷条的镶槽；上托座的至少三个面（邻近窄间隙坡口的两侧壁面和邻近熔池的面）需喷涂陶瓷以防止极间电弧放电。

两副弹力上托装置的装配顺序是，先将两个梯形陶瓷条倒装（宽在上窄在下）于上托座下部的镶槽内，将压缩弹簧同时装于装置公榫和上托座上部的沉孔内，再将压缩弹簧压缩至上托座和装置公榫上的回转轴孔位于同心位置时，把回转轴装于上托座和装置公榫上即可。

工作状态的使用方法是，一只手将两副上托座的上部压缩至陶瓷条张开，另一只手将两支组装式陶瓷喷嘴合并安装于板式窄间隙焊枪下部的喷嘴定位轨道（公母榫状结构）上，最后将上托座压缩松开，两副压缩弹簧通过两个上托座传递的弹性压力便同时作用在两支组装式陶瓷喷嘴底部的凸出结构上。

实施例1

本实施例是本发明的一个基础实施例。如图4、5、6所示，一种基于弹性压力的窄间隙MAG/MIG焊陶瓷喷嘴的延寿装置，由对称设置的两副弹力上托装置组成。该弹力上托装置由焊枪本体6，装置公榫13，上托座10，压缩弹簧11，回转轴12和陶瓷条14组成。装置公榫13直接在焊枪本体6上加工而成，其装置公榫部分结构为板式，用于上托座10的安装定位和旋转支撑；装置公榫13的其它部位尺寸为焊枪本体6厚度方向全去除结构，其形状满足上托座10安装于装置公榫13上用回转轴12定位后可一定角度内旋转时所需要的空间即可；装置公榫13的上部设有压缩弹簧11的安装限位沉孔。上托座10外形类似U形，具中部设有可安装在装置公榫13上的母榫（长方形空腔槽），其上部设有压缩弹簧的安装限位沉孔，中部还设有安装回转轴12的轴孔，下部设有安装陶瓷条14的镶槽；上托座10通常与焊枪本体6用同样的纯铜材料制造；压缩弹簧11用不锈钢丝制造，其工作状态下的上托力不小于0.1kg，上托座10的至少三个面（邻近窄间隙坡口的两个面和邻近熔池的面）需喷砂后喷涂陶瓷绝缘层以防止极间电弧放电，可用氧化铬陶瓷，涂层厚度一般不超过0.3mm。

两副弹力上托装置的装配顺序是，先将梯形的陶瓷条14倒装（宽在上窄在下）于上托座10下部的镶槽内，将压缩弹簧11压缩同时安装于装置公榫13和上托座10上部的限位沉孔内，再将压缩弹簧11压缩至上托座10和装置公榫13上的轴孔位于同心位置时，把回转轴12安装于上托座10和装置公榫13上即可。

陶瓷条14用耐热性能优异的材料制造，本例选用ZrO陶瓷。

工作状态的使用方法是，一只手将两副上托座10的上部同时压缩至陶瓷条14张开，另一只手将两支组装式陶瓷喷嘴9合并安装于窄间隙焊枪本体6的定位轨道（公母榫状结构）上，之后将两支上托座10的压缩松开，两副压缩弹簧11的弹性压力便同时作用于两支组装式陶瓷喷嘴9的底部凸出结构上。

实施例2

如图6所示，弹力上托装置由限位螺杆15、压缩弹簧11、螺柱端盖16、陶瓷座17和陶瓷条14组成。限位螺杆15上端设有限位轴端，中部为光轴，下部为螺纹；螺柱端盖16的中心为光孔；陶瓷座17为矩形块结构，上部设有螺孔用于与限位螺杆15连接，下部为陶瓷条14的镶槽；预前在组装式陶瓷喷嘴9的两侧的焊枪本体6的正确位置加工出安装限位螺杆15和螺柱端盖16的光孔和端部螺孔。总装的顺序是先将压缩弹簧11安装于限位螺杆15上，再将限位螺杆15插于螺柱端盖16的光孔内；再将螺柱端盖16旋装于焊枪本体6的螺孔内；之后安装陶瓷座17于限位螺杆15的下端螺杆上并进行防止旋转固定，最后将陶瓷条14安装于陶瓷座17的镶槽内。限位螺杆15、螺柱端盖16和陶瓷座17用黄铜或者不锈钢制造，陶瓷座17的下部和邻近焊接坡口的两个面须喷涂氧化铬陶瓷绝缘层，层厚小于0.3mm。

使用时先将两弹力上托装置下拉并旋转90°，再将两支组装式陶瓷喷嘴9安装于焊枪本体6的定位轨道上，随后下拉弹力上托装置反旋90°后松开即可。

本文中所描述的具体实施了仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或者补充或采用类似的方式替代，但是不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文中较多地使用了1-焊件1,2-焊件2,3-焊丝，4-电弧，5-匀流罩，6-焊枪本体，7-一次保护气，8-二次保护气，9-组装式陶瓷喷嘴，10-上托座，11-压缩弹簧，12-回转轴，13-装置公榫，14-陶瓷条，15-限位螺杆，16-螺柱端盖，17-陶瓷座，18-紧定螺钉等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。