一种用于非熔化极惰性气体保护电弧焊的焊枪的制作方法

本申请涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种用于非熔化极惰性气体保护电弧焊的焊枪。

背景技术：

非熔化极惰性气体保护电弧焊(简称tig焊)是在惰性气体的保护下，利用电极等与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝(如果使用填充焊丝)的一种焊接方法。

但由于钨极氩弧焊的电弧为自由形态，自由电弧相对发散，能量密度低，导致的焊缝熔深浅、焊接效率低等问题目前尚未得到有效解决，且通常仅适用于较薄板的焊接。

技术实现要素：

因此，本实用新型提供一种用于非熔化极惰性气体保护电弧焊的焊枪，至少部分地解决上面提到的问题。

本实用新型提供了一种用于非熔化极惰性气体保护电弧焊的焊枪，所述用于非熔化极惰性气体保护电弧焊的焊枪，包括枪管、叶轮组件、电极及层流组件，

所述电极、所述叶轮组件及所述层流组件均设置于所述枪管内，所述电极沿所述枪管的长度方向设置，其中，所述叶轮组件远离所述枪管的管嘴，所述层流组件位于所述枪管的管嘴与所述叶轮组件之间，

所述叶轮组件连接至所述电极，所述层流组件连接至所述枪管，

流经所述枪管的气流能够驱动所述叶轮组件转动，使得所述电极自转，且所述层流组件能够将所述气流的流动状态改为层流状态。

作为可实现的最优方式，所述层流组件包括外筒体、内筒体及若干个层流板，所述内筒体位于所述外筒体内部，且所述内筒体的轴线与所述外筒体的轴线重合，所述层流板位于所述外筒体和所述内筒体之间，用于连接所述外筒体和所述内筒体，

其中，所述电极穿过所述内筒体，所述外筒体连接至所述枪管。

作为可实现的最优方式，所述层流组件与所述枪管以螺纹方式固定连接，所述外筒体的侧壁设置有带内螺纹的盲孔，所述枪管的侧壁设置有通孔，

所述盲孔与所述通孔配合，通过紧固件连接所述层流组件与所述枪管。

作为可实现的最优方式，所述层流组件还包括沿所述内筒体的侧壁向外延伸形成的轴承安装座，所述轴承安装座用于安装轴承，

其中，所述电极穿过所述轴承，所述轴承安装座与所述轴承过盈配合。

作为可实现的最优方式，若干个所述层流板相对于所述内筒体呈散射状布局，相邻两个层流板之间的夹角均相等。

作为可实现的最优方式，所述叶轮组件包括空心轴和诱导轮，

所述空心轴套设于所述电极，所述诱导轮套设于所述空心轴。

作为可实现的最优方式，所述诱导轮包括3个螺旋形叶片，所述螺旋形叶片之间等螺距分布。

作为可实现的最优方式，所述螺旋形叶片的水平骨线两侧由外向内逐渐加厚。

作为可实现的最优方式，所述枪管设置有收缩部，所述收缩部位于所述叶轮组件与所述层流组件之间。

本申请提供的上述方案具有下述有益技术效果中的至少一者：通过将气流的部分动能转化叶轮组件的机械能，使得叶轮组件转动，叶轮组件从而带动电极自转，自转的电极有助于形成较大的焊缝熔深，可用于焊接较厚的材料；层流组件能够改变气流的流动状态，使得紊流状态的气流为层流状态的气流，有助于经管嘴流出的气流形成稳定的、层流态的保护层，进一步保证能够获得优质的焊缝；层流组件通过层流板导向紊流状态的气流，从而使得紊流状态的气流为层流状态的气流，设计巧妙、结构简单，有利于降低生产成本；层流组件与枪管的组装与拆卸方便，有助于后期tig焊枪的保养。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本申请的实施方式的用于非熔化极惰性气体保护电弧焊的焊枪的结构示意图；

图2是根据本申请的实施方式的层流组件的结构示意图；

1、枪管，11、通孔，12、收缩部，13、管嘴，2、电极，3、叶轮组件，31、诱导轮，32、空心轴；

4、层流组件，41、外筒体，411、盲孔，42、内筒体，43、层流板，44、轴承安装座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与申请相关的部分。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请中的具体含义。

参考图1，示出了一种用于非熔化极惰性气体保护电弧焊(简称tig焊)的焊枪，该焊枪包括枪管1、叶轮组件3、电极2(或其他材料的电极)及层流组件4。电极2、叶轮组件3及层流组件4均位于枪管1内，其中，电极2沿枪管1的长度方向设置，叶轮组件3远离枪管1的管嘴13，层流组件4靠近枪管1的管嘴13，或可以位于叶轮组件3与管嘴13之间。枪管1为空心的圆柱体，层流组件4用于改变气流的流动状态，如图2所示。电极2、叶轮组件3及层流组件4均位于枪管1内，电极2穿过枪管1，电极2与工件形成电弧的一端露出枪管1的管嘴13。叶轮组件3可以固定连接或者以拆卸方式连接在电极2上，例如叶轮组件3焊接在电极2上，或者叶轮组件3以螺纹连接方式固定在电极2上，其中，叶轮组件3远离枪管1的管嘴13。层流组件4可以固定连接或者以拆卸连接在枪管1的内壁上，例如层流组件4焊接在枪管1的内壁上，或者层流组件4以螺纹连接方式固定在枪管1的内壁上，其中，层流组件4靠近枪管1的管嘴13。需要说明的是，枪管1具有管嘴13，该管嘴13为枪管1靠近工件的一端。

在工作时，气流依次通过叶轮组件3、层流组件4及管嘴13，使得电极2自转，且通过层流组件4后的气流呈层流状态。气流为惰性气体形成的气流或者包括惰性气体的混合气体形成的气流，例如惰性气体为氩气、或者混合气体为氩气和少量氢气。气流借助增压设备导入枪管1内部，气流依次通过叶轮组件3、层流组件4及管嘴13，最后从管嘴13流出枪管1。经枪管1流出的气流在电弧周围形成环形的保护层，其中，电弧为电极2与工件构成的闭合回路形成。保护层能够隔绝空气，以防止氧气、二氧化碳等气体对电极2、熔池及邻近热影响区的影响，从而可获得优质的焊缝。

本申请通过将气流的部分动能转化叶轮组件3的机械能，使得叶轮组件3转动，叶轮组件3从而带动电极2自转。自转的电极2使得电弧发生旋转，使得电弧中心形成一定的负压状态，利用大气压与电弧中心的负压区域产生的压力梯度对自由电弧强制压缩，收缩成高能量密度的拘束电弧，形成较大的焊缝熔深，可用于焊接较厚的材料。此外，层流组件4能够改变气流的流动状态，使得紊流状态的气流为层流状态的气流，有助于经管嘴13流出的气流形成稳定的、层流态的保护层，进一步保证能够获得优质的焊缝。

作为可实现的最优方式，如图2所示，层流组件4包括外筒体41、内筒体42及层流板43。内筒体42位于外筒体41内部，该内筒体42的轴线与该外筒体41的轴线重合。电极2的截面为圆形，电极2的轴线与内筒体42的轴线重合。其中，电极2与内筒体42间隙配合，外筒体41的侧壁固定连接在枪管1的内壁。层流板43呈矩形，层流板43位于外筒体41和内筒体42层之间，层流板43连接内筒体42和外筒体41，其中，层流板43的长度方向与内筒体42的长度方向相同。在一些实施例中，内筒体42的轴线与外筒体41的轴线平行，且两者不重合。

层流组件4通过层流板43导向紊流状态的气流，从而使得紊流状态的气流为层流状态的气流，设计巧妙、结构简单，有利于降低生产成本。

为了进一步优化方案，外筒体41与枪管1以螺纹方式固定连接。具体地，如1所示，在外筒体41的侧壁上设置有至少两个带内螺纹的盲孔411，在枪管1的侧壁上设置有至少两个通孔11。盲孔411与通孔11配合，螺栓穿过通孔11，与带有内螺纹的盲孔411固定连接。上述螺纹连接的结构，使得层流组件4与枪管1地组装与拆卸方便，有助于后期tig焊枪的保养。

为了进一步优化方案，层流组件4还包括沿内筒体42的侧壁向外延伸形成的轴承安装座44。该轴承安装座44呈环状，在内筒体42的上端部和下端部均设置有轴承安装座44，两个轴承分别设置于轴承安装座44。轴承的外圈与轴承安装座44过盈配合，电极2穿过两个轴承，轴承的内圈与电极2配合。上述轴承安装座44的设置，使得电极2能够稳定自转。需要说明的是，此处“向外延伸”是指内筒体42的侧壁向叶轮组件3方向延伸，以及内筒体42的侧壁向管嘴13方向延伸；此处“上端部”是指内筒体42靠近叶轮组件3的一端部；此处“下端部”是指内筒体42靠近管嘴13的一端部。

为了进一步优化方案，若干个层流板43相对于内筒体42呈散射状布置，且相邻两个层流板43的夹角均相等，有助于层流组件4更好地改变气流的流动状态。

作为可实现的最优方式，叶轮组件3包括诱导轮31和空心轴32，电极2穿过空心轴32，电极2与空心轴32以螺纹方式固定连接。诱导轮31套设于空心轴32，诱导轮31使得气流较容易驱动叶轮组件3转动，降低气流的动能的损耗，使得经管嘴13流出的气流具有较高的气压，有助于气流形成稳定的、层流态的保护层。

具体地，如图1所示，诱导轮31由三个螺旋形叶片组成，螺旋形叶片之间等螺距分布。螺旋形叶片的水平骨线两侧由外向内逐渐加厚，有助于改善气流均匀通过诱导轮31，可有效减小气流的冲击损失。

作为可实现的最优方式，如图1所示，枪管1设置有收缩部12，该收缩部12位于叶轮组件3与层流组件4之间。该收缩部12能够压缩气流，有助于气流形成稳定的、层流态的保护层。

上各实施例仅说明申请的技术方案而非对其限制，尽管参照各实施例对本申请进行详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。