一种全角度可视化随形适应的熔焊氩气背保装置及方法与流程

1.本发明属于氩气背保装置技术领域，涉及一种全角度可视化随形适应的熔焊氩气背保装置及方法。


背景技术：

2.航空发动机设计精妙、结构复杂，很多零部件需要通过氩弧焊焊接的方式进行部件连接。零组件氩弧焊焊接过程中氩气背保控制的水平直接关系到焊缝的质量好坏。军、民用航空发动机部分零部件呈现内腔式或类内腔式的结构特点。
3.目前，现有的常规氩弧焊焊机的氩气背保装置为简单的连接氩气瓶与氩气拖罩的结构特点，焊接过程中由作业人员手持氩气拖罩对准焊接焊缝的背面，随焊接轨迹行进移动，保证氩气背保的质量。该类常规氩气背保装置能够满足开放式结构的零组件焊接过程中的氩气气氛保护，但是，对于内腔式或者类内腔式零组件的氩弧焊焊接过程，常规手持式氩气保护则无法保证焊接过程中氩气拖罩始终对准行进中焊接轨迹的焊缝背面，致使手工氩弧焊焊缝不能满足要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种能够伸入内腔式或类内腔式零组件的内部对氩弧焊焊接过程进行实时氩气背保装置及保护方法，满足了焊接过程中作业人员有效观测零组件腔内环境，保证了氩气拖罩始终处于跟随焊接轨迹处于焊缝背面进行氩气保护。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.一种全角度可视化随形适应的熔焊氩气背保装置，包括通气接头、复合结构通气导管装置和氩气拖罩，所述复合结构通气导管装置的一端与通气接头连接，所述复合结构通气导管装置的另一端与氩气拖罩的输气接口连接；所述复合结构通气导管装置包括关节管，工业内窥镜和通气管，所述工业内窥镜和通气管设置在关节管的内部，所述通气管与氩气拖罩连通。
7.优选的，相邻两个关节管之间通过铰接件活动连接。
8.优选的，所述关节管的管体为金属管，所述通气管为塑胶软管。
9.优选的，所述复合结构通气导管装置与通气接头之间通过螺纹连接，所述复合结构通气导管装置与氩气拖罩的输气接口之间通过螺纹连接。
10.优选的，所述氩气拖罩的罩面上设置有多个通气孔。
11.优选的，所述氩气拖罩的罩面为平面壳形单面吹气型结构，弧形面外侧吹气型结构或弧形面内侧吹气型结构。
12.优选的，所述复合结构通气导管装置的长度尺寸调节范围为1米-20米。
13.优选的，所述氩气拖罩的输气管路接口处设置有用于工业内窥镜的探头延伸到氩气拖罩处的槽口。
14.优选的，所述关节管为卡钳式结构。
15.一种全角度可视化随形适应熔焊的氩气背保方法，包括，
16.焊接时，作业人员手持全角度随形适应氩气背保装置将氩气拖罩置于焊缝背面后调节好氩气流量，通过工业内窥镜进行零组件腔内环境与焊接轨迹的观测继而进行拖罩的跟随移动调节，始终保持氩气拖罩置于焊缝背面，保证氩气吹气的均匀性和覆盖面；焊接完成后，作业人员将全角度随形适应氩气背保装置撤出，手工氩弧焊焊接过程结束。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
18.本发明提供一种能够伸入内腔式或类内腔式零组件的内部对氩弧焊焊接过程进行实时氩气背保装置，设计一种全角度随形适应的氩气背保装置。该装置由三部分组成，为通气接头、复合结构通气导管装置和氩气拖罩。将氩气背保装置的通气导管结构进行合理设计，形成基于卡钳式设计的工业内窥镜捆绑塑胶通气管路的关节管，卡钳式设计的工业内窥镜保证作业人员的内腔环境观测和氩气拖罩的焊接轨迹跟随，保证氩气拖罩的角度变换与方位固定。满足了焊接过程中作业人员有效观测零组件腔内环境，保证了氩气拖罩始终处于跟随焊接轨迹处于焊缝背面进行氩气保护，保证了氩气拖罩吹气的均匀性和覆盖面以及保证该氩气背保装置满足实际使用过程中复杂多变的工况。
19.进一步，卡钳式设计的复合结构通气导管装置，便于其的角度变换与方位固定和方便工业内窥镜负责内腔环境全方位观测；
20.进一步，氩气拖罩的罩面为平面壳形单面吹气型结构，弧形面外侧吹气型结构或弧形面内侧吹气型结构，保证氩气拖罩吹气的均匀性和覆盖面；
21.进一步，通气接头、复合结构通气导管装置和氩气拖罩的配合采用螺纹连接，始终保证连接的可操作性、便利性和气密性；
22.进一步，通气接头的规格可以确定，复合结构通气导管装置和氩气拖罩的规格可以根据需要做成系列规格，以备满足不同工况的实际需求。
附图说明
23.图1为手工氩弧焊焊机全角度随形适应氩气背保装置结构示意图；
24.图2为通气接头示意图；
25.图3为复合结构通气导管装置的示意图；
26.图4为氩气拖罩的局部示意图；
27.图中：通气接头1，复合结构通气导管装置2，氩气拖罩3，关节管2.1，内窥镜2.2，通气管2.3，槽口4，通气孔5。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
29.需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另
一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.一种全角度可视化随形适应的熔焊氩气背保装置，如图1和图2所示，包括通气接头1、复合结构通气导管装置2和氩气拖罩3，所述复合结构通气导管装置2的一端与通气接头1连接，所述复合结构通气导管装置2的另一端与氩气拖罩3的输气接口连接；如图3所示，所述复合结构通气导管装置2包括关节管2.1，工业内窥镜2.2和通气管2.3，所述工业内窥镜2.2和通气管2.3设置在关节管2.1的内部，所述通气管2.3与氩气拖罩3连通。将氩气背保装置的通气导管结构进行合理设计，形成基于卡钳式设计的工业内窥镜2.2捆绑塑胶通气管2.3路的关节管2.1，卡钳式设计的工业内窥镜2.2保证作业人员的内腔环境观测和氩气拖罩3的焊接轨迹跟随，保证氩气拖罩3的角度变换与方位固定。满足了焊接过程中作业人员有效观测零组件腔内环境；保证了作业人员将氩气拖罩3始终处于跟随焊接轨迹处于焊缝背面进行氩气保护；
32.相邻两个关节管2.1之间活动连接，两个关节管2.1之间通过铰接件活动连接。所述关节管2.1的管体为金属管，优选的采用金属铝管或不锈钢钢管，所述通气管2.3为塑胶软管，所述关节管为卡钳式结构，关节管并不是封闭的结构管体，由两个夹板通过铰接连接组成，调整两个夹板的夹角和两端的张合距离大小，可适用于不同规格尺寸的工业内窥镜2.2和通气管2.3。
33.所述复合结构通气导管装置2与通气接头1之间通过螺纹连接，所述复合结构通气导管装置2与氩气拖罩3的输气接口之间通过螺纹连接。通气接头1的管体中间设置有挡板，为了防止安装用力过猛将通气接头1全部插入到复合结构通气导管装置2中；
34.所述氩气拖罩3的罩面上设置有多个通气孔5。所述氩气拖罩3的罩面为平面壳形单面吹气型结构，弧形面外侧吹气型结构或弧形面内侧吹气型结构。提出氩气拖罩3可以根据需要做成系列规格的设计思路。诸如平面壳形单面吹气、弧形面外侧吹气、弧形面内侧吹气、球壳形外侧吹气等，保证氩气拖罩3吹气的均匀性和覆盖面，
35.所述复合结构通气导管装置的长度尺寸调节范围为1米-20米，提出复合结构通气导管装置2规格可以根据需要做成系列规格的设计理念。其中，复合结构通气导管装置2的径向尺寸固定的情况下主要从长度方向考虑，做成诸如3米、5米
……
的规格，以备满足不同尺寸零组件的焊接过程需求，保证了该氩气背保装置满足实际使用过程中复杂多变的工况。
36.所述氩气拖罩3的输气管路接口处设置有用于工业内窥镜2.2的探头延伸到氩气拖罩3处的槽口4。
37.一种全角度可视化随形适应熔焊的氩气背保方法，包括，
38.内腔式或类内腔式零组件手工氩弧焊焊接时，根据零组件的实际工况，选配合适的复合结构通气导管装置2和氩气拖罩3与通气接头1组装保证通气。焊接时，作业人员手持
全角度随形适应氩气背保装置将氩气拖罩3置于焊缝背面后调节好氩气流量，通过工业内窥镜2.2进行零组件腔内环境与焊接轨迹的观测继而进行拖罩的跟随移动调节，始终保持氩气拖罩3置于焊缝背面，保证氩气吹气的均匀性和覆盖面。焊接完成后，作业人员将全角度随形适应氩气背保装置撤出，手工氩弧焊焊接过程结束。
39.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。