一种线性热收缩效应聚能等离子弧焊的制作方法

本实用新型属于焊接装置领域，具体涉及一种线性热收缩效应聚能等离子弧焊。

背景技术：

焊接领域中应用，对自由电弧的弧柱进行强迫“压缩”，从而使能量更加集中，弧柱中气体充分电离，这样的电弧称为等离子弧。等离子弧又称压缩电弧。它不同于一般的电弧，一般电弧焊所产生的电弧，因不受外界的约束，故也称它为自由电弧。通常，提高弧柱的温度是通过增大电弧功率的方法来解决，但自由电弧的温度都不高，一般平均只有6000～8000k左右。目前广泛采用的压缩电弧的方法是将钨极缩入喷嘴中，并且水冷喷嘴中通以一定压力和流量的离子气，强迫电弧通过喷嘴通道，以形成高温、高能量密度的等离子弧，其中三种压缩效应：1.机械压缩效应2.热收缩效应3.电磁收缩效应，对于三种效应对电弧能量密度的基本作用已经清晰，但是怎样规范利用三种效应，即怎样布置结构关系，保证电弧更高能量密度的集中，需要我们做进一步突破。

技术实现要素：

针对以上不足，本实用新型装置提供了一种线性热收缩效应聚能等离子弧焊。

本实用新型装置解决其技术问题所采用的技术方案是：整个装置中，主要包括压缩喷嘴(4)、冷却液(5)、线性冷却壁(13)、钨极(3)，压缩喷嘴(4)安装在压缩喷嘴筒(2)底部，压缩喷嘴(4)内部环形槽孔内设置有线性冷却壁(13)，线性冷却壁(13)内部通过有冷却液(5)，钨极(3)安装在压缩喷嘴筒(2)内中心位置，钨极(3)安装位置使得其底端位置与压缩喷嘴(4)水平面有一定距离；压缩喷嘴筒(2)呈弧状球面壳体结构，底端部中心位置设置有通孔，通孔与压缩喷嘴筒(2)内壁面相连接位置设置成圆弧过渡结构的机械过渡(15)，压缩喷嘴(4)内部环形槽孔内设置的线性冷却壁(13)整体呈抛物线结构，线性冷却壁(13)与压缩喷嘴(4)内壁面之间形成线性冷却域(12)，线性冷却壁(13)的整体抛物线结构与仿形曲线(14)一致，仿形曲线(14)根据等离子弧能量公式q＝i²rt得出，钨极(3)安装位置使得其底端位置与压缩喷嘴(4)水平面有一定距离，这段距离电弧形成首段等离子弧(7)，电弧与线性冷却域(12)对应的垂直距离内形成收缩段等离子弧(8)，电弧在压缩喷嘴(4)通孔位置形成机械形式的压缩段等离子弧(9)，电弧在脱离压缩喷嘴(4)之后形成高聚能稳定的终段等离子弧(6)，距离压缩喷嘴筒(2)外壁一定距离位置上套设安装有保护罩(1)，终段等离子弧(6)底端接触的是形成的母材焊缝(11)。

技术内容说明及其有益效果。

技术内容说明1：如技术内容所述，一种线性热收缩效应聚能等离子弧焊，主要包括压缩喷嘴(4)、冷却液(5)、线性冷却壁(13)、钨极(3)，压缩喷嘴(4)安装在压缩喷嘴筒(2)底部，压缩喷嘴(4)内部环形槽孔内设置有线性冷却壁(13)，线性冷却壁(13)内部通过有冷却液(5)，钨极(3)安装在压缩喷嘴筒(2)内中心位置，钨极(3)安装位置使得其底端位置与压缩喷嘴(4)水平面有一定距离；压缩喷嘴筒(2)呈弧状球面壳体结构，底端部中心位置设置有通孔，通孔与压缩喷嘴筒(2)内壁面相连接位置设置成圆弧过渡结构的机械过渡(15)，钨极(3)安装位置使得其底端位置与压缩喷嘴(4)水平面有一定距离，这段距离电弧形成首段等离子弧(7)，电弧与线性冷却域(12)对应的垂直距离内形成收缩段等离子弧(8)，电弧在压缩喷嘴(4)通孔位置形成机械形式的压缩段等离子弧(9)，电弧在脱离压缩喷嘴(4)之后形成高聚能稳定的终段等离子弧(6)，这样使得钨极(3)释放的电弧层层分离，分离控制，通过抛物线结构的线性冷却壁(13)对电弧进行能量线性集中聚集，保证电弧能量的稳定聚集，再通过压缩喷嘴筒(2)的通孔与压缩喷嘴筒(2)内壁面相连接位置设置的圆弧过渡结构的机械过渡(15)，对稳定聚集的电弧进行机械压缩，能量再次聚集，最终形成稳定的、高聚能能量柱电弧。

技术内容说明2：如技术内容所述，压缩喷嘴(4)内部环形槽孔内设置的线性冷却壁(13)整体呈抛物线结构，线性冷却壁(13)与压缩喷嘴(4)内壁面之间形成线性冷却域(12)，线性冷却壁(13)的整体抛物线结构与仿形曲线(14)一致，仿形曲线(14)根据等离子弧能量公式q＝i²rt得出，保证线性冷却域的线性冷却性能与电弧能量聚集的能量曲线q＝i²rt(电流i作为主因素)一致，保证电弧能量线性聚集。

本实用新型装置所提供的技术方案有益之处：一种线性热收缩效应聚能等离子弧焊，通过技术内容中结构位置布置安装，将电弧层层分离，分离控制，通过抛物线结构的线性冷却壁对电弧进行能量线性集中聚集，保证电弧能量的稳定聚集，再通过压缩喷嘴筒的通孔与压缩喷嘴筒内壁面相连接位置设置的圆弧过渡结构的机械过渡，对稳定聚集的电弧进行机械压缩，能量再次聚集，最终形成稳定的、高聚能能量柱电弧，有效提升等离子焊接热效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型装置进一步说明。

图1是本实用新型一种线性热收缩效应聚能等离子弧焊的主剖视图；

图2是本实用新型一种线性热收缩效应聚能等离子弧焊的局部放大图；

图3是本实用新型一种线性热收缩效应聚能等离子弧焊的原理图。

1.保护罩，2.压缩喷嘴筒，3.钨极，4.压缩喷嘴，5.冷却液，6.终段等离子弧，7.首段等离子弧，8.收缩段等离子弧，9.压缩段等离子弧，10.机械压缩嘴，11.母材焊缝，12.线性冷却域，13，线性冷却壁，14.仿形曲线,15.机械过渡。

具体实施方式

如图1-3所示，整个装置中,整个装置中，主要包括压缩喷嘴(4)、冷却液(5)、线性冷却壁(13)、钨极(3)，压缩喷嘴(4)安装在压缩喷嘴筒(2)底部，压缩喷嘴(4)内部环形槽孔内设置有线性冷却壁(13)，线性冷却壁(13)内部通过有冷却液(5)，钨极(3)安装在压缩喷嘴筒(2)内中心位置，钨极(3)安装位置使得其底端位置与压缩喷嘴(4)水平面有一定距离；压缩喷嘴筒(2)呈弧状球面壳体结构，底端部中心位置设置有通孔，通孔与压缩喷嘴筒(2)内壁面相连接位置设置成圆弧过渡结构的机械过渡(15)，钨极(3)安装位置使得其底端位置与压缩喷嘴(4)水平面有一定距离，这段距离电弧形成首段等离子弧(7)，电弧与线性冷却域(12)对应的垂直距离内形成收缩段等离子弧(8)，电弧在压缩喷嘴(4)通孔位置形成机械形式的压缩段等离子弧(9)，电弧在脱离压缩喷嘴(4)之后形成高聚能稳定的终段等离子弧(6)，距离压缩喷嘴筒(2)外壁一定距离位置上套设安装有保护罩(1)，终段等离子弧(6)底端接触的是形成的母材焊缝(11)。

另外，压缩喷嘴(4)内部环形槽孔内设置的线性冷却壁(13)整体呈抛物线结构，线性冷却壁(13)与压缩喷嘴(4)内壁面之间形成线性冷却域(12)，线性冷却壁(13)的整体抛物线结构与仿形曲线(14)一致，仿形曲线(14)根据等离子弧能量公式q＝i²rt得出，保证线性冷却域的线性冷却性能与电弧能量聚集的能量曲线q＝i²rt(电流i作为主因素)一致，保证电弧能量线性聚集。

最终效果：通过技术内容中结构位置布置安装，将电弧层层分离，分离控制，通过抛物线结构的线性冷却壁对电弧进行能量线性集中聚集，保证电弧能量的稳定聚集，再通过压缩喷嘴筒的通孔与压缩喷嘴筒内壁面相连接位置设置的圆弧过渡结构的机械过渡，对稳定聚集的电弧进行机械压缩，能量再次聚集，最终形成稳定的、高聚能能量柱电弧，有效提升等离子焊接热效率。