气保复合焊枪的制作方法

本发明涉及一种焊枪，尤其涉及一种气保复合焊枪，用于实现在熔化极气体保护焊时加入粉末堆焊使用的焊粉进行复合共焊的新工艺，属于焊接设备制造技术领域。

背景技术：

熔化极气体保护焊(英文简称gmaw)是利用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与被焊工件金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及熔池附近的金属免受周围空气的有害作用，连续送进的焊丝金属不断熔化并过渡到熔池，与熔化的母材金属融合形成焊缝金属，从而使工件相互连接起来。

熔化极气体保护焊适用于大多数金属和合金的焊接，特别是焊接碳钢和低合金钢的焊接，因此，应用十分广泛。

但是，熔化极气体保护焊也存在着明显的缺点：

首先，熔化极气体保护焊使用的焊丝直径较细，多为1.6mm以下，由于焊丝直径小，所以焊道的填充量就会相对较少，因此，焊接的效率就不高，但若要通过提高焊丝直径来实现提高焊接效率却很难做到，因为焊丝直径过粗，送丝难度就大且要求送丝管路非常平滑，因此，若用过粗直径的焊丝则无法适用于采用机械手等设备进行自动焊接的工况；

其次，熔化极气体保护焊焊接时的飞溅大，不够安全；

第三，熔化极气体保护焊的焊材有一定的局限性，一些高硬度、高耐腐材料很难制成焊丝，因此，这类材料无法通过熔化极气体保护焊实现焊接。

此外，在金属表面工程领域，耐磨、耐腐堆焊应用已非常广泛，熔化极气体保护焊是实现耐磨、耐腐堆焊的主要工艺方法之一，但由于焊材的局限，其焊接产品性能很难达到高品质的要求。

等离子粉末堆焊(英文简称pta)是以等离子弧作为热源，应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固的焊接工艺，当等离子束离开后，基体表面自激冷却，形成一层高性能的合金层，从而实现零件表面的强化与硬化。对于一些有特殊要求的产品，一般采用此工艺来实现其高品质的要求，如阀门密封面的耐腐蚀要求等。

现有技术中已有相当多的设备装置用于解决等离子粉末堆焊过程中出现的问题，如：

发明专利申请(申请号201910977626.0)提供的《一种合金粉末充分利用的等离子粉末堆焊装置》，该装置包括焊枪本体还包括旋转送粉机构，采用保护气体驱动旋转送粉机构旋转，使合金粉末周向出粉，出粉均匀防止堵塞。

由于等离子弧具有电弧温度高、传热率大、稳定性好、熔深可控性强等特点，因此，通过调节相关的堆焊参数，可对堆焊层的厚度、宽度、硬度在一定范围内进行自由调整。

然而，等离子粉末堆焊设备的缺点是造价高、设备复杂、运行操作难度大，同时焊枪体积大，操作没有熔化极气体保护焊灵活；此外，由于高性能合金粉末价格比较昂贵，实施堆焊成本较大，因此，对于一些性能要求相对较低的产品，目前大家还是尽量采用成本较为低廉的熔化极气体保护焊进行焊接。

目前，熔化极气体保护焊方面已有多种公开技术包括焊枪技术可以参考，如：

发明专利申请(申请号201910550434.1)公开的《熔化极气体保护焊焊枪》，该技术包括枪颈部、焊丝驱动部，可改善交流伺服电机的工作环境，提升焊枪的暂载率指标，使设备具备提升生产效率，降低生产成本的能力；

发明专利申请(申请号201910184634.x)公开的《熔化极气体保护焊焊枪》，该焊焊包括枪身前端、导电嘴、电嘴座及喷嘴，具有焊渣易于清理，且焊接气体不会受空气污染等特点；

发明专利申请(申请号201711429678.1)公开的《一种节能环保吸烟式焊枪》，由焊枪主体和烟尘净化装置构成，在确保焊接工艺和焊接质量的同时，高效捕集电焊烟尘，降低作业场所电焊烟尘浓度；

实用新型专利(申请号201721744402.8)提供的《一种封闭式管接头气体保护焊焊枪》，包括半球式连接器、焊枪头、红外线灯头和密封环管，管接头焊接时外围套上密封环管，会降低空气含量，相应增加保护气体流量与容量，提高焊接时焊接点质量，另外，装备配套红外线灯，增加亮度，精准定位焊接点；

发明专利申请(申请号201910872341.0)公开的《焊枪结构》，包括：感应加热部件，气体保护部，喷淋部，解决了现有技术中的焊枪结构无法实现加热、气体保护和喷淋一体化的问题。

然而，仔细考察可以发现，上述现有技术提供的气保焊枪，只能满足传统的熔化极气体保护焊工艺操作需要，无法将传统的熔化极气体保护焊与等离子粉末堆焊进行结合，集熔化极气体保护焊与等离子粉末堆焊的优点于一身，而克服两者的缺点，获得更好的产品和更好的效益。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明实施例提供一种气保复合焊枪，用于在熔化极气体保护焊的同时加入在等离子粉末堆焊中使用的焊粉，实现熔化极气体保护焊与粉末堆焊合二为一的复合共焊新工艺，达到提高焊道品质、减少焊接数量、提高焊接效率、减少飞溅量、提高安全性的目的。

为达上述目的，本发明实施例提供如下的技术方案：

一种气保复合焊枪，用于实现熔化极气体保护焊与粉末堆焊合二为一的气保复合焊工艺，其特征在于，包括：

焊枪主体、焊枪嘴、复合线缆和送粉管；

所述焊枪主体的前端称为枪颈，所述枪颈的前端设有电嘴座，所述电嘴座的前端连接有导电嘴，所述电嘴座的前端外侧设有气体分流体，所述电嘴座的外侧且位于所述气体分流体的后端设置有绝缘体；

所述焊枪嘴为管状，其两端分别为连接端和出口端，所述连接端与所述绝缘体连接，所述出口端设有出粉口，所述焊枪嘴的管壁上设有粉孔，所述出粉口与所述粉孔连通，所述电嘴座、所述气体分流体和所述导电嘴包覆在所述焊枪嘴的内部；

所述复合线缆包含焊接电缆、送丝管和送气管，所述复合线缆与所述焊枪主体的后端连接；

所述电嘴座及所述导电嘴上分别设有通孔，所述送丝管与所述电嘴座及所述导电嘴上的通孔构成所述气保复合焊的送丝通道；

所述电嘴座上还设有出气孔，所述气体分流体上设有分气孔，所述送气管与所述焊枪主体内部的空隙、所述电嘴座上的通孔、以及所述出气孔、所述分气孔、所述导电嘴与所述焊枪嘴之间的空隙构成所述气保复合焊的输气通道；

所述送粉管与所述粉孔连通，所述送粉管与所述粉孔和所述出粉口构成所述气保复合焊的送粉通道。

进一步的，所述出粉口有一个以上。

作为一种可选的技术方案，所述送粉管设置在所述焊枪主体的内部，且在所述枪颈部与所述粉孔连通。

作为一种可选的技术方案，所述粉孔在所述焊枪嘴的管壁上呈伞骨状分布，呈伞骨状分布的所述粉孔在所述焊枪嘴的连接端与所述送粉管连通。

作为一种可选的技术方案，所述送粉管的一端分成1根以上的送粉支管，所述焊枪嘴上设置有与所述送粉支管对应数量的粉孔，所述送粉管通过所述送粉支管与所述粉孔连通。

本发明有益效果及显著进步在于：

1)本发明实施例提供的一种气保复合焊枪，包括了焊枪主体、焊枪嘴、复合线缆和送粉管，焊枪主体包括枪颈，枪颈上设管电嘴座、导电嘴、气体分流体和绝缘体，复合线缆包含焊接电缆、送丝管和送气管，电嘴座及导电嘴上分别设有通孔，送丝管与电嘴座及导电嘴上的通孔构成气保复合焊的送丝通道，电嘴座上还设有出气孔，气体分流体上设有分气孔，送气管与焊枪主体内部的空隙、电嘴座上的通孔、以及出气孔、分气孔、导电嘴与焊枪嘴之间的空隙构成气保复合焊的输气通道，如此，即可实现通常意义上的熔化极气体保护焊；

与此同时，送粉管与粉孔连通，送粉管与粉孔和出粉口构成气保复合焊的送粉通道，如此，使得本发明实施例提供的气保复合焊枪在进行熔化极气体保护焊时，可以通过外部的焊粉输送装置经送粉通道将通常在等离子粉末堆焊中使用的焊粉投入到熔池中实现堆焊操作，达到在一次焊接过程中完成熔化极气体保护焊与粉末堆焊操作的目的，即实现熔化极气体保护焊与粉末堆焊两者合一的所谓气保复合焊工艺；

2)通过本发明实施例提供的气保复合焊枪实现气保复合焊工艺后，可通过添加不同成分、性能的焊粉，明显改变焊道的性能，克服因为焊丝种类少、特殊性能材料无法制成丝材造成无法满足焊接需求的缺憾，有效提高焊道的耐磨、耐腐蚀性能；

3)通过本发明实施例提供的气保复合焊枪实现气保复合焊工艺后，可通过添加不同成分、性能的焊粉增加焊道的填充能力，解决因为单丝焊填充少、焊丝加粗后送丝控制难度大或多丝填充焊协调控制难所造成的种种问题，对宽焊缝、角焊缝等需要大填充量的焊接部位，可通过添加焊粉有效减少焊接数量、提高焊接效率；

4)通过本发明实施例提供的气保复合焊枪实现气保复合焊工艺后，在焊接过程中，通过添加焊粉，可有效减少飞溅量、降低稀释率，提升焊接性能并提高操作的安全性；

5)本发明实施例提供的气保复合焊枪设计新颖独特、制作简单方便、工作安全可靠、成本低廉但效果极好，因此，极具推广应用价值。

附图说明

为更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明的实施例所需使用的附图作一简单介绍。

显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明中的部分实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，但这些其他的附图同样属于本发明实施例所需使用的附图之内。

图1为本发明实施例提供的一种送粉管与焊枪嘴连接的气保复合焊枪结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种气保复合焊枪其枪颈及焊枪嘴部分剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种送粉管道与焊枪主体连接的气保复合焊枪结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种具有多根送粉支管的气保复合焊枪结构示意图。

图中：

10-焊枪主体，11-枪颈、111-电嘴座、1111-出气孔、112-导电嘴、113-气体分流体、1131-分气孔、114-绝缘体；

20-焊枪嘴，21-粉孔，22-出粉口；

30-复合线缆；

40-送粉管；

50-焊丝；

60-焊接工件，61-工件基体，62-焊道，63-熔池；

70-焊粉；

q-保护气体，d-电弧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面，将结合本发明实施例中所提供的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所有描述的这些实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书以及本发明实施例附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”(如果存在)等，仅是用于区别不同对象，而非用于描述特定的顺序。此外，术语“包括”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要理解的是，在本发明实施例的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”等指示性方位或位置用词，仅为基于本发明实施例附图所示的方位或位置关系，是为了便于描述本发明的实施例和简化说明，而不是指示或暗示所述的装置或元件必须具有的特定方位、特定的方位构造和操作，因此，不能理解为是对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或活动连接，亦可是成为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是，以下的具体实施例可以相互结合，对于其中相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

下面，以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例一

如图1本发明实施例提供的一种送粉管与焊枪嘴连接的气保复合焊枪结构示意图、图2本发明实施例提供的一种气保复合焊枪其枪颈及焊枪嘴部分剖视结构示意图所示：

一种气保复合焊枪，用于实现熔化极气体保护焊与粉末堆焊合二为一的气保复合焊工艺，包括：

焊枪主体10、焊枪嘴20、复合线缆30、送粉管40；

焊枪主体10的前端称为枪颈11，枪颈11的前端设有电嘴座111，电嘴座111的前端连接有导电嘴112，电嘴座111的前端外侧设有气体分流体113，电嘴座111的外侧且位于气体分流体113的后端设置有绝缘体114；

焊枪嘴20为管状，其两端分别为连接端和出口端，连接端与绝缘体114连接，出口端设有出粉口22，焊枪嘴20的管壁上设有粉孔21，出粉口22与粉孔21连通，电嘴座111、气体分流体113和导电嘴112包覆在焊枪嘴20的内部；

复合线缆30包含焊接电缆、送丝管和送气管，复合线缆30与焊枪主体10的后端连接；

电嘴座111及导电嘴112上分别设有通孔，送丝管与电嘴座111及导电嘴112上的通孔构成气保复合焊的送丝通道；

电嘴座111上还设有出气孔1111，气体分流体113上设有分气孔1131，送气管与焊枪主体10内部的空隙、电嘴座111上的通孔、以及出气孔1111、分气孔1131、导电嘴112与焊枪嘴20之间的空隙构成气保复合焊的输气通道；

送粉管40与粉孔21连通，送粉管40与粉孔21和出粉口22构成气保复合焊的送粉通道。

从图1及图2中可以看出：

本实施例提供的气保复合焊枪，包括了焊枪主体10、焊枪嘴20、复合线缆30和送粉管40，焊枪主体10包括枪颈11，枪颈11上设电嘴座111、导电嘴112、气体分流体113和绝缘体114，复合线缆30包含焊接电缆、送丝管和送气管，电嘴座111及导电嘴112上分别设有通孔，送丝管与电嘴座111及导电嘴112上的通孔构成气保复合焊的送丝通道，电嘴座111上还设有出气孔1111，气体分流体113上设有分气孔1131，送气管与焊枪主体10内部的空隙、电嘴座111上的通孔、以及出气孔1111、分气孔1131、导电嘴112与焊枪嘴20之间的空隙构成气保复合焊的输气通道，如此，即可实现通常意义上的熔化极气体保护焊；

与此同时，送粉管40与粉孔21连通，送粉管40与粉孔21和出粉口22构成气保复合焊的送粉通道，如此，使得本实施例提供的气保复合焊枪在进行熔化极气体保护焊时，可以通过外部的焊粉输送装置(图中未示出)经送粉通道将通常在粉末堆焊中使用的焊粉投入到熔池中实现堆焊操作，达到在一次焊接过程中完成熔化极气体保护焊与粉末堆焊操作的目的，即实现熔化极气体保护焊与粉末堆焊两者合一的所谓气保复合焊工艺。

具体地说，如图2所示，本实施例提供的气保复合焊枪是通过如下熔化极气体保护焊与粉末堆焊两者合一的所谓气保复合焊工艺，达到提高一次性焊接量，提高焊接速度和质量的效果，即：

首先，焊丝50通过外部焊丝推送装置(图中未示出)的推送，从导电嘴112中伸出，当复合线缆30通电后，焊丝50尖与工件基体61短路，形成电弧d，电弧d熔化焊丝50和焊丝50尖附近的工件基体61形成熔池63，同时，送气管通过输气通道向焊接区输送保护气体q，使电弧d、熔化的焊丝50、熔池63及熔池63附近的工件基体61及焊道62金属免受周围空气的有害作用，实现熔化极气体保护焊；

与此同时，外部的焊粉输送装置(图中未示出)经送粉管40与粉孔21和出粉口22组成的送粉通道，将焊粉70末投入到熔池63中，以此实现堆焊操作，达到在一次焊接过程中完成熔化极气体保护焊和粉末堆焊的操作，即实现熔化极气体保护焊与粉末堆焊两者合一的所谓气保复合焊工艺；

随着连续送进的焊丝50金属及投入的焊粉70的不断熔化并与熔化的工件基体61形成熔池63，熔池63金属冷却后即成焊道62金属，实现焊接，即实现了焊丝50、焊粉70复合焊的工艺效果。

显然，通过本发明实施例提供的气保复合焊枪实现气保复合焊工艺后，可通过添加不同成分、性能的焊粉70，明显改变焊道62的性能，克服因为焊丝种类少、特殊性能材料无法制成丝材造成无法满足焊接需求的缺憾，有效提高焊道62的耐磨、耐腐蚀性能；也能解决因为单丝焊填充少、焊丝加粗后送丝控制难度大或多丝填充焊协调控制难所造成的种种问题，对宽焊缝、角焊缝等需要大填充量的焊接部位，可通过添加焊粉70有效减少焊接数量、提高焊接效率；

此外，通过本发明实施例提供的气保复合焊枪实现气保复合焊工艺后，在焊接过程中，通过添加焊粉70，可有效减少飞溅量、降低稀释率，提升焊接性能并提高操作的安全性。

为保证焊粉70投送的均匀迅速，进一步的，焊枪嘴20的出口端可设置有多个出粉口22。

实施例二

本实施例是本发明提供的又一种气保复合焊枪形式。

本实施例提供的气保复合焊枪保持了实施例一的基本结构。

对于与实施例一相同的技术特征和结构名称，为简略起见，这里不再赘述，仅就与实施例一不同的部分作出说明。

如图3本发明实施例提供的一种送粉管道与焊枪主体连接的气保复合焊枪结构示意图所示：

本实施例提供的气保复合焊枪其送粉管40设置在焊枪主体10的内部，且在枪颈11部与粉孔21连通(参阅图2所示)。

如此设计，可高提气保复合焊枪的规整度，利于机械手或在小空间中操作。

在另一种可选的技术方案中，焊枪嘴20管壁上的粉孔21呈伞骨状分布，呈伞骨状分布的粉孔21在焊枪嘴20的连接端与送粉管40连通。

如此设计，使送粉管40内的焊粉70能够通过呈伞骨状分布的粉孔21实现分流，以此有效控制焊粉70在出粉口22处的流量均匀。

实施例三

本实施例是本发明提供的又一种气保复合焊枪形式。

本实施例提供的气保复合焊枪保持了实施例一的基本结构。

对于与实施例一相同的技术特征和结构名称，为简略起见，这里不再赘述，仅就与实施例一不同的部分作出说明。

如图4本发明实施例提供的一种具有多根送粉支管的气保复合焊枪结构示意图所示：

本实施例提供的气保复合焊枪其送粉管道40一端分成1根以上的送粉支管41，焊枪嘴20上设置有与送粉支管41对应数量的粉孔21，送粉管40通过送粉支管41与粉孔21连通。

如此设计，使送粉管道40内的焊粉70在到达粉管21之前实现分流，以此有效控制焊粉70在出粉口22处的流量均匀。

综上所述，可以看出：

本实施例提供的气保复合焊枪，通过在常规的熔化极气体保护焊的焊枪主体和焊枪嘴上分别设置送粉管和粉孔，实现了熔化极气体保护焊与粉末堆焊两者合一的所谓气保复合焊工艺；

通过气保复合焊工艺，可有效解决常规熔化极气体保护焊中焊丝直径无法一味加粗导致焊接效率难以提高的问题，极大地提高了焊接效率，同时，焊粉的加入，又起到了抑制焊接飞溅的作用，提高了焊接的安全性；

更为重要的是，借助本发明提供的气保复合焊枪实现气保复合焊工艺后，可通过添加不同材质的焊粉有效改善焊道的性能，提高焊道的耐磨、耐腐蚀能力；

这种借助本发明提供的气保复合焊枪在实现熔化极气体保护焊的同时收获粉末堆焊的实施效果，可有效降低焊接成本，获得更好的经济效益。

此外，可以发现，本发明实施例提供的气保复合焊枪设计新颖独特、制作简单方便、工作安全可靠、成本低廉但效果极好，因此，极具推广应用价值。

在上述说明书的描述过程中：

术语“本实施例”、“本发明实施例”、“如……所示”、“进一步的”、“进一步改进的技术分方案”等的描述，意指该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中；在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点等可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合或组合；此外，在不产生矛盾的前提下，本领域的普通技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合或组合。

最后应说明的是：

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非是对其的限制；

尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换，均属本发明所要求保护的范围。