焊接用保护罩的制作方法

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接用保护罩。

背景技术：

钛合金在高温下化学性质比较活泼，极易和氧、氮、氢、碳、铁等元素反应生成间隙固溶体，使焊缝质量不达标，所以除了保护焊接熔池外，还需要对焊接熔池后部的焊缝中的300℃以上的焊缝高温区进行严密保护，这主要是由与焊枪连接的尾部保护罩完成。现有的保护罩通常包括底面具有排气孔的外壳以及位于外壳内的通气管，保护气依次通过通气管和外壳底部的排气孔后朝向焊缝高温区运动，从而挤出焊缝高温区中的空气，达到保护的效果。由于外壳底面的出气面积是固定的，所以保护罩能覆盖保护的焊缝高温区面积也是固定的；然而实际生产中，由于焊材厚度的不同，焊机输出功率也会不同，焊缝300℃以上的高温受热区面积也不相同。因此，当保护罩的保护面积小于焊缝高温受热区时，高温受热区域的边缘位置会因保护气体未很好的覆盖而生成间隙固溶体，使最终钛合金的机械性能显著降低。当保护罩的保护面积大于焊缝高温受热区时，会导致大量的较为昂贵的保护气体被浪费，不利于企业生产经济效益。

此外，现有的保护罩都是从保护罩的底面朝着焊缝直接喷出保护气体，为了保持气压稳定性，保护罩底面与焊缝之间通常需要保持一定的距离，但是却导致保护气需要在开放式的大气环境中运动一段距离再作用于焊缝高温区，这样使得保护气极其容易散失到开放式的大气环境中被空气稀释，又或与空气作用形成湍流，这使得保护气不能充分发挥保护的效果，保护气用量显著提升。

技术实现要素：

基于上述现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种焊接用保护罩，以解决现有技术中保护罩的出气面积不可调节、保护气未被高效利用的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为，焊接用保护罩，包括外壳及位于外壳内的通气管，所述外壳包括侧面及具有第一排气孔的底面，所述通气管含有第二排气孔，所述第一排气孔构成排气面，所述焊接用保护罩还包括调节该排气面的排气面积大小的调节机构。通过设置调节机构，可以根据焊缝高温区的面积来调节底面的出气面积，使焊缝高温区得到充分保护的同时节约保护气的用量。

作为上述焊接用保护罩的进一步改进，所述调节机构包括位于底面的上表面和/或下表面的可沿所述通气管的轴向或径向移动的挡板；由于使用时底面的透气面通常以焊缝为对称轴呈对称分布以使焊缝高温区各处的保护气均匀分布，因此，优选使所述挡板沿通气管的轴向运动，这样的好处是可以在挡板调节完排气面的排气面积大小后直接使用，避免进一步调节保护罩与焊枪之间的相对位置。所述挡板与对应的侧面或底面之间设有导向装置，其作用在于便于挡板与底面发生相对运动。所述挡板与底面之间设有限制挡板移动距离的第一限制装置；所述挡板上设有限制挡板移动距离的第二限制装置。第一限制装置和第二限制装置的作用是为挡板的移动进行限位，防止挡板与外壳发生脱离。

作为上述焊接用保护罩的进一步改进，所述导向装置包括设于挡板与对应的侧面或底面的连接处的相互匹配的第一凸起和导轨，当导轨设于挡板上时，第一凸起设于侧面上，反之，当导轨设于侧面上时，第一凸起则设于挡板上。所述第一限制装置包括设于挡板和底面的连接处的相互匹配的第二凸起和凹槽，当凹槽设于挡板上时，第二凸起设于底面上，反之，当凹槽设于底面上时，第二凸起则设于挡板上；优选使第二凸起设于底面上，此时可以在底面上设置更多的第一排气孔，增加保护效果；此外，第一限制装置还能防止挡板移动时发生左右偏移而阻碍第一凸起与导轨的相对运动。所述第二限制装置为位于挡板的上表面和/或下表面的第三凸起，当第三凸起运动至外壳表面时，即可限制挡板的进一步运动；第三凸起的形状和尺寸可以根据需要设置，可使第三凸起作为推手使用，便于人工推动挡板。

作为上述焊接用保护罩的进一步改进，还包括设置在底面周边的围裙，所述围裙的材质为防火材料，且围裙内构成一个半封闭式的焊接惰性保护气保护气垫。通过设置半封闭式的焊接惰性保护气保护气垫，使得保护罩喷出的保护气可在半封闭式的围裙中与焊材作用形成一个由焊接惰性保护气构成的气垫，惰性保护气在半封闭式环境中通过围裙缝隙少量且单向地向空气中缓慢溢出，只需注入少量保护气即可维持气垫的气压稳定，这样显著提高保护效果。

作为上述焊接用保护罩的进一步改进，所述防火材料为防火布。防火布为比较柔性的防火材料，由防火布制成的围裙可以更好的贴合焊材，并且当围裙内部保护气垫的压力较高时，就可以撑起围裙边缘以形成缝隙，使保护气沿缝隙缓缓溢出，使围裙内的气压达到动态平衡，形成良好且稳定的保护效果。其中，防火布可以采用硅橡胶涂覆玻璃纤维布、玄武岩纤维防火布、腈纶棉纤维防火布、间位芳纶防火布、蓝色玻纤防火布、铝箔防火布或陶瓷纤维防火布。

作为上述焊接用保护罩的进一步改进，还包括位于通气管与底面之间的气流加速装置。通过设置气流加速装置，可以显著提升保护气的流出速度，可在降低保护气的使用量的同时保持较好的保护效果。

作为上述焊接用保护罩的进一步改进，所述气流加速装置为设有第三排气孔的气流板；通过设置气流板，可以使从第一外壳底部流出的保护气分布更加均匀，保护效果更好。所述第三排气孔的上部开口面积大于下部开口面积和/或所述气流板的横截面为“V”型且开口朝下，上述的设置可增加保护气在外壳内的湍流效果，从而可显著提升保护气的流出速度，装置简单且保护效果显著提升。

作为上述焊接用保护罩的进一步改进，所述第二排气孔设于所述通气管的下半部分管壁上。与其它保护罩的通气管的360°全轴向开孔不同，本发明的保护罩的通气管只在横截面水平以下部位开孔，可以在输入相同保护气流量时，提高通气管内保护气压强，使气体有比较大的流速，使喷出的保护气更好的集中于焊缝高温区，在提高保护效果的同时节约保护气。

作为上述焊接用保护罩的进一步改进，还包括调节通气管安装高度的连接装置。采用具有调节通气管的安装高度功能的连接装置，可以调节保护气在外壳内的运动距离，对应地即可调节保护气的流速。此外也可以调节气流加速装置的安装位置，以调节保护气在外壳内的湍流程度。

作为上述焊接用保护罩的进一步改进，所述连接装置包括与通气管套接的套环及设有多个安装孔的固定杆。对应地，外壳上设有与连接装置对于的安装孔，采用螺栓组件即可使固定杆与外壳连接，从而固定通气管。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的具体实施方式、示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例1的焊接用保护罩的结构示意图。

图2为实施例1的焊接用保护罩的局部剖视图。

图3为实施例1的底面的结构示意图。

图4为实施例1的挡板的倒放后的结构示意图。

图5为实施例1的气流板的结构示意图。

图6为实施例1的通气管的结构示意图。

图7为实施例2的焊接用保护罩的结构示意图。

图8为实施例2的焊接用保护罩的局部剖视图。

图9为实施例2的底面的倒放后的结构示意图。

图10为实施例2的挡板的结构示意图。

图11为实施例3的挡板的倒放后的结构示意图。

图12为实施例4的底面的倒放后的结构示意图。

图13为实施例5的底面的倒放后的结构示意图。

图14为实施例5的挡板的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的具体实施方式、实施例以及其中的特征可以相互组合。现将参考附图并结合以下内容详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明具体实施方式、实施例中的附图，对本发明具体实施方式、实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一分部的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的具体实施方式、实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式、实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-6所示的焊接用保护罩，包括外形为矩形体的外壳和位于外壳内的通气管2，所述外壳包括底面11、前侧面12、后侧面13、左侧面14和右侧面15；所述底面11设有第一排气孔100，所述第一排气孔100构成排气面，所述第一排气孔100的上部开口面积大于下部开口面积；所述右侧面15上设有供通气管2穿过的通孔，所述通气管2的两端分别与左侧面14和右侧面15连接；所述通气管2上设有第二排气孔200，所述第二排气孔200仅设于所述通气管2的下半部分管壁上。

还包括调节所述排气面的排气面积大小的调节机构。所述调节机构包括位于底面11的上表面的可沿所述通气管2的轴向移动的挡板3。所述挡板3的两端分别与前侧面12和后侧面13之间设有导向装置，所述导向装置包括设于挡板3两侧的第一凸起41和设于前侧面12和后侧面13上的与所述第一凸起41匹配的导轨42。所述挡板3与底面11之间设有限制挡板3移动距离的第一限制装置，所述第一限制装置包括设于挡板3下表面上的第二凸起51和设于底面11上表面的与所述第二凸起51匹配的凹槽52。所述挡板3上设有限制挡板3移动距离的第二限制装置，所述第二限制装置为位于挡板3上表面端部的第三凸起31。所述第一凸起41为条形，第二凸起51为圆柱形，所述第三凸起31为条形。

还包括与四个侧面连接的围裙7，所述围裙7的材质为防火布，且围裙7内构成一个半封闭式的焊接惰性保护气保护气垫。所述围裙7的上端设有条形杆71，所述防火布与所述条形杆71粘接；所述条形杆71为设有安装孔的扁钢，所述条形杆71与四个侧面的底部通过螺栓组件9连接。

还包括位于通气管2与底面11之间的气流加速装置。所述气流加速装置为设有第三排气孔300的气流板6；所述第三排气孔300的上部开口面积大于下部开口面积且所述气流板6的横截面为“V”型且开口朝下。在所述气流板6的两端各连接有设有多个安装孔的固定杆8，所述固定杆8分别与左侧面14和右侧面15通过螺栓组件9连接。

还包括调节通气管2安装高度的连接装置。所述连接装置包括与通气管2套接的套环81及设有多个安装孔的固定杆8，所述固定杆8与左侧面14通过螺栓组件9连接从而使通气管2固定。

实施例2

与实施例1相比，本实施例的焊接用保护罩具有以下区别：如图7-10所示，所述挡板3位于底面11的下表面并可沿所述通气管2的轴向移动。所述第一限制装置包括设于挡板3上表面上的凹槽52和设于底面11下表面的与所述凹槽52匹配的第二凸起51。

实施例3

与实施例1相比，本实施例的焊接用保护罩具有以下区别：如图11所示，所述导轨42设于所述挡板3的两侧，与所述导轨42匹配的第一凸起41设于前侧面12和后侧面13上。

实施例4

与实施例1相比，本实施例的焊接用保护罩具有以下区别：如图12所示，所述围裙7(未示出)与所述底面11的下表面连接，所述防火布上端的连接杆71为具有多个安装孔的角钢，所述角钢与底面11的下表面通过螺栓组件9连接。

实施例5

与实施例2相比，本实施例的焊接用保护罩具有以下区别：如图13-14所示，所述导向机构设于所述挡板3与底面11之间，所述第一凸起41设于所述挡板3的上表面两端，与所述第一凸起41匹配的导轨42设于所述底面11的下表面的两端。