一种基于无接触面导热的自循环水冷超窄间隙mag/mig焊焊枪的制作方法
【专利说明】-种基于无接触面导热的自循环水冷超窄间隙MAG/MIG焊 焊枪
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于焊接技术领域，涉及一种基于无接触面导热的自循环水冷超窄间隙 MAG/MIG焊焊枪。
【背景技术】
[0003] "窄间隙焊接Narrow Gap Welding"的概念最早于上世纪六十年代初由美国 BATTLE研究所提出，"超窄间隙焊接Ultra-Narrow Gap GMA Welding"的概念是21世纪初 由日本学者提出。超窄间隙焊接的适用焊接方法目前还未见气体保护焊以外的其它弧焊 方法。相对于窄间隙焊接技术而言，超窄间隙焊接在质量特性和焊接成本特性两方面将有 跨越性的技术进步，一旦完全开发成功，将有可能淘汰已在国内外工业领域广泛应用了约 九十余年的所有填充式熔化极弧焊方法和技术，而该填充方式熔化极弧焊方法是目前国内 外装备制造和焊接制造领域应用率达百分之九十以上的关键焊接方法和技术。基于此观 点，超窄间隙气体保护焊(下称超窄间隙MAG/MIG焊）技术的开发价值和应用前景怎么高估 也许都不过份。然而自该技术概念自21世纪初提出至今已十余年了，迄今在全球未见有实 质性的开发突破，其关键原因是超窄间隙MAG/MIG焊枪的设计与制造技术没有实质性的突 破，因为超窄间隙MAG/MIG焊枪的结构合理性和工作可靠性极大程度上直接决定着超窄间 隙MAG/MIG焊技术能否进入工业应用的进程和前提。在此领域近十余年来见到日本有学术 论文发表，我国兰州理工大学有加焊剂带约束的超窄间隙MIG焊接学术论文发表【那雪冬 朱亮细晶粒钢的涂覆焊剂片超窄间隙焊，电焊机，V0L34, NO. 8,2004;朱亮，黄斌维，郑昭 先等，焊剂带控制超窄间隙坡口内电弧加热区域的机制，焊接，NO. 5，2008】此外，我国和世 界其他国家尚未见到有相关技术的报道。本发明者在此前的窄间隙MAG/MIG焊技术中开发 的相关焊枪技术(见已申请专利=20140352245.0, 一种内/外置多重保护窄间隙/超窄间隙 喷嘴；201410352228. 7,窄间隙/超窄间隙焊枪气体分流装置；201410487955. 4,多功能窄 间隙/超窄间隙气体保护自动焊焊枪及其制造方法）尚存在以下局限性：①焊接区的冶金 保护和导电嘴座均通过一个特别设计的气体分流装置来实现，该装置与窄间隙/超窄间隙 焊枪本体间有一个连接接触面，分流器中导电嘴座的产热只能通过该接触面传递到分流装 置之外的焊枪本体中去（自循环水冷流道设置在该焊枪本体中），由于冶金的不连续，导致 分流器的产热和散热难以完全平衡，分流器长期工作时总存在一定的热积累并导致有一定 的温升，该温升非常不利于长期工作条件下送丝的稳定性和焊接电流的稳定性；②气体分 流装置与焊枪本体间有较长的接触缝，该缝在多次装卸过程中较容易损伤接缝处的高温绝 缘涂层，这将降低窄间隙/超窄间隙焊枪的长期工作可靠性。
【发明内容】
[0004] 本发明对于上述技术局限性主要是通过下述技术方案得以解决的： 一种基于无接触面导热的自循环水冷超窄间隙MAG/MIG焊焊枪，其特征在于，包括焊 枪本座组件、分别与焊枪本座组件配接的超窄间隙水冷喷嘴组件、进/回水阀门组件、密封 组件和盖面焊道喷嘴； 所述焊枪本座组件包括焊枪本座本体、设置在焊枪本座本体内的进水流道和回水流 道；所述进水流道和回水流道为两组，导丝/导气流道设置在两组进水流道和回水流道之 间；导丝/导气流道包括一个导丝流道以及设置在导丝流道两侧的至少两个导气流道，导 丝流道内设有送丝弹簧软管；导丝流道进口设有送丝软管联件；导气流道进口设有进气管 接头组件；两组进水流道和回水流道进口分别设有左侧进水管接头组件、右侧进水管接头 组件、左侧回水管接头组件、右侧回水管接头组件；两组进水流道和回水流道的出口设有本 座密封堵头； 在左侧回水管接头组件、右侧回水管接头组件两旁分别设有左侧正极电缆、右侧正极 电缆；导气流道出口端设有气体分流凸台； 其中，焊枪本座本体为板状结构；进水流道和回水流道位于横截面本座厚度的中心区 域； 所述进气管接头组件、左侧回水管接头组件、左侧进水管接头组件、右侧进水管接头组 件、右侧回水管接头组件为相同结构，均包括钎焊在焊枪本座本体上的管座，管座的连接端 设有外螺纹和内部锥形的密封面，外部接管的另一端设有带有球面的接头，并用螺母将球 面接头压紧于管座上；管座、球面接头管和螺母用黄铜制造；送丝软管联件中部设有可压 紧弹簧软管，外部有螺柱结构可拧紧在焊枪本座本体上，除支撑加强弹簧软管防止其任意 移位外，还防止进气管接头组件送进的保护气逆向流失； 所述左侧正极电缆和右侧正极电缆为相同结构，为纯铜的导电鼻子，一端固接焊接电 缆，终端紧固于焊枪本座本体上； 所述本座密封堵头为纯铜材料的矩形结构，先钎焊于焊枪本座本体的两路进/回水水 道的终端，试漏确认不漏水后，加工该堵头左右两个阀座的螺孔，并将组装后的进/回水阀 门组件安装于该螺孔内。
[0005] 在上述的一种基于无接触面导热的自循环水冷超窄间隙MAG/MIG焊焊枪，所述进 /回水阀门组件包括活塞构件，设置在活塞构件的上压帽下方的密封圈，活塞构件的活塞杆 自上而下穿过阀座的芯部，安装在活塞杆下端的压缩弹簧，以及固装活塞构件的下压帽。
[0006] 在上述的一种基于无接触面导热的自循环水冷超窄间隙MAG/MIG焊焊枪，所述超 窄间隙水冷喷嘴组件是伸入到超窄间隙焊接坡口内工作的部件，主要由超窄间隙水冷喷嘴 本体，两路进水流道和两路回水流道，导丝/导气结构过渡沉孔，密封组件安装沉孔，本座/ 喷嘴连接螺钉孔、保护气流道和喷嘴堵头组成；所有流道相互平行均与铅垂线成一固定夹 角择:；所有沉孔位置均与焊枪本座组件的下部凸出的本座水道密封堵头，气体分流凸台相 吻合；本座/喷嘴连接螺钉孔与焊枪本座组件中的螺纹孔中心重合。
[0007] 在上述的一种基于无接触面导热的自循环水冷超窄间隙MAG/MIG焊焊枪，所述密 封组件安装于密封组件沉孔中，以防止焊枪本座组件与超窄间隙水冷喷嘴组件连接后漏 水；该密封组件由上下密封圈，密封组件本体，活塞顶杆组成；密封组件本体的进水和回水 由隔墙使其分开，中部为下凹结构，进水和回水流道为U形贯通槽；上下端面加工有嵌装密 封圈的限位台阶；进水和回水流道内各安装一个活塞顶杆，该顶杆用螺杆方式固定在密封 组件本体的流道槽旁 在上述的一种基于无接触面导热的自循环水冷超窄间隙MAG/MIG焊焊枪，超窄间隙水 冷喷嘴通过两个螺钉与焊枪本座本体紧密连接，达到紧密接触状态时，密封组件中的活塞 顶杆将推动活塞构件上移，并开启阀门，焊枪本座中的进水流道和回水流道便与超窄间隙 水冷喷嘴组件的进水流道和回水流道连通，经自循环而不间断地冷却无任何接触面导热的 整体超窄间隙水冷喷嘴。
[0008] 在上述的一种基于无接触面导热的自循环水冷超窄间隙MAG/MIG焊焊枪，次盖面 焊道和盖面焊道焊接时，需拆下超窄间隙水冷喷嘴组件，此时，焊枪本座组件中活塞构件将 自动下移，阀门关闭，焊枪本座中的进水将不再分流，而仅在焊枪本座中循环流动；之后安 装盖面焊道喷嘴；盖面焊道喷嘴为一板形结构，左右两侧设有与焊枪本座组件连接的螺钉 孔结构；中部设有近似圆形的保护气流通道，气流通道的倾斜角度和所有沉孔与超窄间隙 水冷喷嘴一致；盖面焊道喷嘴的下部嵌装有陶瓷绝缘条，外表面喷涂有陶瓷涂层。
[0009] 因此，本发明具有如下优点：1.超窄间隙MAG/MIG焊接过程的自产热部件(导电嘴 及导电嘴座）和外部易受辐射和