一种固定于焊枪的钛合金堆焊气体保护罩的制作方法

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种固定于焊枪的钛合金堆焊气体保护罩。

背景技术：

钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性、高的比强度及优良的高温性能和加工性，在航空、航天、化工及冶金等各个领域有着广泛的应用。而钛合金零件通常在铸造或锻造后，经过机械加工成形，复杂的零件往往要切削掉90％的材料，效率低且成本高，而电弧增材制造技术却可以极大的降低成本，提高效率。由于在钛合金电弧堆焊过程中，钛会吸收大气中的氢、氧、氮，严重影响焊接质量，在采用堆焊时，必须使用气体保护罩对焊接区域进行充分的保护，而传统的气体保护则通过焊枪输送氩气进行保护，效果很差，影响焊接质量。

中国专利CN 102909465 A公开了一种固定焊枪的钛管焊接气体保护罩，由圆弧形铝制外壳，氩气导入管，内部气筛，焊枪固定装置和侧面橡胶槽组成。在焊接时将该装置覆盖住需要焊接的部位，并且将焊枪用金属箍圈绑定在焊枪固定装置上，然后通过氩气导入管将气体导入保护罩内，但该专利保护气体流量在各气筛孔的分布不均匀，保护气体较为分散，空气易于通过焊接操作孔卷入，降低保护效果，又由于焊接操作孔下方保护罩与管壁之间存在间隙，可能导致空气由焊接操作孔卷入从间隙吹出，从而降低保护效果，同时由于焊接操作孔较小，操作受限，不利于利用高速摄像机等设备观察研究焊接动态过程，且该发明仅适用于钛管等管状焊接过程。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种固定于焊枪的钛合金堆焊气体保护罩，可简单有效的对钛合金电弧堆焊进行保护，防止焊接时焊道与空气的接触，影响焊接质量。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种固定于焊枪的钛合金堆焊气体保护罩，包括底座、固定横梁和前盖，所述的固定横梁设置在底座的中部，所述的固定横梁设有两个用于夹持焊枪的侧壁，所述的前盖对称设于固定横梁侧壁的两侧，所述的前盖内部设有第一气路回路，所述的底座设有与第一气路回路相嵌合的第二气路回路，所述的前盖上部设有与外部气管相连的螺纹孔，前盖下部设有气体喷出孔。

所述的第一气路回路呈“回”字形凹槽，中间为矩形凸块，所述的第二气路回路呈“回”字形凸块，中间为矩形凹槽，所述的第一气路回路与第二气路回路嵌合后形成气流流通的腔室。

所述的第一气路回路的“回”字形凹槽宽度比第二气路回路的“回”字形凸块宽度宽0.5-1.5mm，第一气路回路的“回”字形凹槽深度比第二气路回路的“回”字形凸块高度大5-10mm，从而形成气路空腔回路。

所述的气体喷出孔开设于第一气路回路“回”字形凹槽的底边中间，宽度为底边长度的一半，呈张开角度为110-130°的扇形，优选为120°，气体喷出孔将气流以扇形吹出。

保护气体通过上述气路空腔回路分散交汇，可以更好的在气体喷出孔铺展开来，从前盖底部以扇形喷出，覆盖在焊道上，对焊枪的整个焊道(焊道前、中、后)形成全方位保护；气体保护罩的扇形喷孔对称分布在焊枪两侧，与焊枪喷嘴形成一线，立于焊道上方，保护气可从上向下覆盖整个焊道，在进行钛合金堆焊时，在整个堆焊层周围形成气体保护膜，提高对整个堆焊层的保护。

所述的前盖与底座的结合处通过密封胶密封，用于维持内部较纯的惰性气氛，为焊接过程提供更好的保护。

所述的固定横梁通过螺钉与底座连接在一起。

所述的前盖通过螺钉与底座连接在一起。

所述的底座呈矩形板状。

所述的侧壁之间的距离与焊枪的直径相同，侧壁上设有用于夹持固定的长孔。

本气体保护罩具体使用时，气体保护罩通过固定横梁固定在焊枪上，前盖上的螺纹孔与气路快速接头相接，气路快速接头再与保护气管相连，再通过气动三通接头相接，最后与保护气瓶相接，通入保护气体(如氩气)，焊接前将气体保护罩覆盖住焊接部位，待保护气充满整个气体保护罩内部时，开始焊接操作，在整个堆焊过程中保持气体的持续通入。

与现有技术相比，本发明气体保护罩通过两侧带有气路回路的对称腔室，分散交汇，使保护气体在喷口处铺展开来，喷口处为扇形喷孔对称分布在焊枪两侧，与焊枪喷嘴形成一线，立于焊道上方，保护气以对称扇形从气体喷出孔吹出，从上向下覆盖整个焊道，在进行钛合金堆焊时，在整个堆焊层周围形成气体保护膜，从而提高对整个堆焊层的保护，改善原有通过焊枪气路保护的不足，避免空气的卷入；本气体保护罩还可以更好的和机器人结合，固定在机器人焊枪上，可控制机器人在堆焊层间间隔期间悬于堆焊层上方，使整个堆焊层始终处于气体保护下，同时也便于高速摄像机等设备观察研究焊接的动态过程；气体保护罩大小可根据需要对长度和宽度作出调整。本发明结构简单，操作方便，气体保护效果明显，对钛合金电弧堆焊过程保护效果良好。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的后视结构示意图；

图3为本发明的底座的结构示意图；

图4为本发明的前盖的结构示意图；

图5为本发明的固定横梁的结构示意图；

图中：1-固定横梁；2-底座；3-前盖；4-侧壁；5-螺纹孔；6-第一气路回路；7-第二气路回路；8-气体喷出孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

一种固定于焊枪的钛合金堆焊气体保护罩，如图1、2，包括底座2、固定横梁1和前盖3，如图3-5，固定横梁1设置在底座2的中部，固定横梁1设有两个用于夹持焊枪的侧壁4，前盖3对称设于固定横梁侧壁4的两侧，前盖3内部设有第一气路回路6，底座2设有与第一气路回路6相嵌合的第二气路回路7，前盖3上部设有与外部气管相连的螺纹孔5，前盖3下部设有气体喷出孔8。第一气路回路6呈“回”字形凹槽，中间为矩形凸块，第二气路回路7呈“回”字形凸块，中间为矩形凹槽，第一气路回路6与第二气路回路7嵌合后形成气流流通的腔室。前盖3与底座2的结合处通过密封胶密封，隔绝外部空气用于维持内部较纯的惰性气氛。底座2呈矩形板状，固定横梁1通过螺钉与底座2连接在一起，前盖3通过螺钉与底座2连接在一起，侧壁4之间的距离与焊枪的直径相同，侧壁4上设有用于夹持固定的长孔。

本实施例，第一气路回路6“回”字形凹槽的宽度为10mm，比第二气路回路7“回”字形凸块的宽度宽1mm，第一气路回路6“回”字形凹槽的深度10mm，第二气路回路7“回”字形凸块的高度为2mm，使第一气路回路6与第二气路回路7更好的嵌合，形成截面为10mm×8mm的气路空腔；前盖3下部扇形气体喷出孔扇形张开角度为120°，保护气体通过此气路空腔回路分散交汇，可以更好的在喷口处铺展开来，并从前盖底部以扇形喷出，覆盖在焊道上与焊枪本身由喷嘴喷出的保护气共同形成对整个焊道焊道前、中、后的保护。

气体喷出孔8设于第一气路回路6“回”字形凹槽的底部，气体喷出孔8的宽度为“回”字形凹槽底边长度的一半，气体喷出孔8将气流以扇形吹出，本气体保护罩的扇形喷孔对称分布在焊枪两侧，与焊枪喷嘴形成一线，立于焊道上方，保护气可从上向下，覆盖整个焊道，在进行钛合金堆焊时，在整个堆焊层周围形成气体保护膜，从而提高对整个堆焊层的保护。

本气体保护罩具体使用时，气体保护罩通过固定横梁1固定在焊枪上，前盖3上的螺纹孔5与气路快速接头相接，气路快速接头再与保护气管相连，再通过气动三通接头相接，最后与保护气瓶相接，通入氩气，焊接前将气体保护罩覆盖住焊接部位，待氩气充满整个气体保护罩内部时，开始焊接操作，在整个堆焊过程中保持氩气的持续通入。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，第一气路回路6“回”字形凹槽的宽度为10mm，比第二气路回路7“回”字形凸块的宽度宽1.5mm，第一气路回路6“回”字形凹槽的深度10mm，第二气路回路7“回”字形凸块的高度为5mm，前盖3下部扇形气体喷出孔扇形张开角度为110°。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，第一气路回路6“回”字形凹槽的宽度为10mm，比第二气路回路7“回”字形凸块的宽度宽0.5mm，第一气路回路6“回”字形凹槽的深度15mm，第二气路回路7“回”字形凸块的高度为5mm，前盖3下部扇形气体喷出孔扇形张开角度为130°。