一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪论文和设计-刘敏倩

全文摘要

本实用新型提供了一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,包括:焊枪枪体、吸震弹簧、X轴线性振动马达;所述吸震弹簧沿焊枪枪体的轴向设置于焊枪枪体与联轴器之间,且焊枪枪体的底部套入安装在吸震弹簧的顶端,联轴器的顶端套入安装在吸震弹簧的底部;所述钨极夹安装在联轴器的底部;本实用新型通过对TIG焊焊枪的改进,具有结构设计合理,能够破碎过分长大的粗大柱状晶,使晶粒数目增加,加速对流与传质,形核质点分布均匀,有利于细化焊缝组织,减少焊接气孔,提高焊接接头的力学性能,熔池搅拌效果好,保证焊接接头的质量,减小焊接变形,保护效果好,冷却效果好,实用性强的优点,从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

主设计要求

1.一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,包括:焊枪枪体(1)、吸震弹簧(2)、联轴器(3)、钨极夹(4)、X轴线性振动马达(5)、Y轴线性振动马达(6)、Z轴线性振动马达(7)、保护气喷嘴(8)、钨电极(9)、X轴线性振动马达安装槽(401)、Y轴线性振动马达安装槽(402)、Z轴线性振动马达安装槽(403)、进线孔(404)、进水口(405)、出水口(406)、进气口(407)、电极夹持腔(408)、环形水冷腔(409);其特征在于:所述吸震弹簧(2)沿焊枪枪体(1)的轴向设置于焊枪枪体(1)与联轴器(3)之间,且焊枪枪体(1)的底部套入安装在吸震弹簧(2)的顶端,联轴器(3)的顶端套入安装在吸震弹簧(2)的底部;所述钨极夹(4)安装在联轴器(3)的底部,且钨极夹(4)与联轴器(3)通过套入方式相连接;所述X轴线性振动马达安装槽(401)、Y轴线性振动马达安装槽(402)开设在钨极夹(4)上部的外壁上,Z轴线性振动马达安装槽(403)开设在钨极夹(4)的顶端,且X轴线性振动马达安装槽(401)、Y轴线性振动马达安装槽(402)、Z轴线性振动马达安装槽(403)与钨极夹(4)为一体式结构;所述X轴线性振动马达(5)镶嵌安装在X轴线性振动马达安装槽(401)的内侧,Y轴线性振动马达(6)镶嵌安装在Y轴线性振动马达安装槽(402)的内侧,Z轴线性振动马达(7)镶嵌安装在Z轴线性振动马达安装槽(403)的内侧;所述电极夹持腔(408)沿钨极夹(4)的轴向设置在钨极夹(4)内侧的下部,且电极夹持腔(408)为圆柱形空腔;所述进线孔(404)开设在钨极夹(4)中部的侧面,且进线孔(404)与电极夹持腔(408)相贯通;所述环形水冷腔(409)设置在电极夹持腔(408)上部的外侧,且环形水冷腔(409)位于钨极夹(4)的内部,环形水冷腔(409)为圆环形内腔;所述进水口(405)、出水口(406)对称开设在钨极夹(4)的两侧,且进水口(405)、出水口(406)均与环形水冷腔(409)相贯通;所述进气口(407)开设在钨极夹(4)下部的侧面,且进气口(407)为圆弧形管状内腔,进气口(407)的底部贯穿钨极夹(4)的底部;所述保护气喷嘴(8)安装在钨极夹(4)的底部,且保护气喷嘴(8)与钨极夹(4)通过螺纹拧接相连接;所述钨电极(9)安装在钨极夹(4)的内侧,钨电极(9)的顶端被钨极夹(4)夹持,钨电极(9)的下部延伸至保护气喷嘴(8)的外部。

设计方案

1.一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,包括:焊枪枪体(1)、吸震弹簧(2)、联轴器(3)、钨极夹(4)、X轴线性振动马达(5)、Y轴线性振动马达(6)、Z轴线性振动马达(7)、保护气喷嘴(8)、钨电极(9)、X轴线性振动马达安装槽(401)、Y轴线性振动马达安装槽(402)、Z轴线性振动马达安装槽(403)、进线孔(404)、进水口(405)、出水口(406)、进气口(407)、电极夹持腔(408)、环形水冷腔(409);其特征在于:所述吸震弹簧(2)沿焊枪枪体(1)的轴向设置于焊枪枪体(1)与联轴器(3)之间,且焊枪枪体(1)的底部套入安装在吸震弹簧(2)的顶端,联轴器(3)的顶端套入安装在吸震弹簧(2)的底部;所述钨极夹(4)安装在联轴器(3)的底部,且钨极夹(4)与联轴器(3)通过套入方式相连接;所述X轴线性振动马达安装槽(401)、Y轴线性振动马达安装槽(402)开设在钨极夹(4)上部的外壁上,Z轴线性振动马达安装槽(403)开设在钨极夹(4)的顶端,且X轴线性振动马达安装槽(401)、Y轴线性振动马达安装槽(402)、Z轴线性振动马达安装槽(403)与钨极夹(4)为一体式结构;所述X轴线性振动马达(5)镶嵌安装在X轴线性振动马达安装槽(401)的内侧,Y轴线性振动马达(6)镶嵌安装在Y轴线性振动马达安装槽(402)的内侧,Z轴线性振动马达(7)镶嵌安装在Z轴线性振动马达安装槽(403)的内侧;所述电极夹持腔(408)沿钨极夹(4)的轴向设置在钨极夹(4)内侧的下部,且电极夹持腔(408)为圆柱形空腔;所述进线孔(404)开设在钨极夹(4)中部的侧面,且进线孔(404)与电极夹持腔(408)相贯通;所述环形水冷腔(409)设置在电极夹持腔(408)上部的外侧,且环形水冷腔(409)位于钨极夹(4)的内部,环形水冷腔(409)为圆环形内腔;所述进水口(405)、出水口(406)对称开设在钨极夹(4)的两侧,且进水口(405)、出水口(406)均与环形水冷腔(409)相贯通;所述进气口(407)开设在钨极夹(4)下部的侧面,且进气口(407)为圆弧形管状内腔,进气口(407)的底部贯穿钨极夹(4)的底部;所述保护气喷嘴(8)安装在钨极夹(4)的底部,且保护气喷嘴(8)与钨极夹(4)通过螺纹拧接相连接;所述钨电极(9)安装在钨极夹(4)的内侧,钨电极(9)的顶端被钨极夹(4)夹持,钨电极(9)的下部延伸至保护气喷嘴(8)的外部。

2.根据权利要求1所述的一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,其特征在于:所述X轴线性振动马达(5)、Y轴线性振动马达(6)在钨极夹(4)的上部呈相互垂直分布,且X轴线性振动马达(5)、Y轴线性振动马达(6)的轴向线均垂直于钨极夹(4)的轴心线。

3.根据权利要求1所述的一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,其特征在于:所述Z轴线性振动马达安装槽(403)的轴向线与钨极夹(4)的轴心线重合。

4.根据权利要求1所述的一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,其特征在于:所述钨极夹(4)由氮化硼陶瓷材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,其特征在于:所述保护气喷嘴(8)由碳化硅陶瓷制成,且保护气喷嘴(8)呈等截面型。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域,更具体的说,尤其涉及一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪。

背景技术

钨极惰性气体保护弧焊(简称TIG焊)是在惰性气体的保护下,利用钨电极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。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出,在电弧周围形成气体保护层隔绝空气,以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响,为获得较高质量的焊缝提供良好条件。TIG焊因其保护效果好、电弧稳定、焊缝成型美观等优点而广泛应用于铝、镁、钛及其合金和不锈钢、高温合金、难熔活性金属等的焊接。

但是,普通TIG焊存在一个明显的缺点,由于钨极承载电流能力有限,电弧功率受到制约,致使焊缝熔深较浅,焊接效率低,一般适用于薄板的焊接。焊接厚板时一般都要开坡口,进行多层或者多道焊,工序变得复杂,成本增加。因此如何提高TIG焊的焊接效率和单道熔深成为亟待解决的问题。单纯增大热输入量固然可以在一定程度上增大焊缝熔深,提高焊接效率,但同时却使得焊接过程中出现焊缝区和热影响区的晶粒粗大,气孔缺陷较多,析出相分布不均,损害了接头力学性能,造成焊接接头质量下降,通常达不到设计使用寿命就报废,因而如何提高TIG焊焊接效率的同时保证焊接接头的质量一直是研究的热点。

为了保证TIG焊焊接接头的质量,焊接工作者采用了许多措施,如:焊前处理、焊后热处理、焊后锤击金属、冶金处理等方法。这些方法可以在一定程度上改善焊缝微观组织、细化晶粒、提高接头力学性能,但也都存在一定的局限性。冶金处理虽然可以控制焊缝质量,但是对于不同焊件需要加入不同的化学成分,而且有可能造成其他危害;焊前处理、焊后热处理以及焊后锤击金属这些方法存在辅助工序多、影响焊接效率、增加焊接成本,焊接改善效果不明显,工艺稳定性差等问题,对于高端工业部门焊接制件和精密零部件不能满足其焊缝性能要求。

脉冲TIG焊能够很好的控制焊接热输入量,电弧的脉动对熔池具有搅拌作用,焊缝组织比普通TIG焊更细小,焊缝成型良好,焊接速度较高,在焊接薄板、难焊金属方面应用广泛。不足之处在于焊接中厚板时应用的较少。

超声辅助TIG焊是近年来提出的一种超声与电弧复合的新型焊接方法,在TIG焊接过程中引入超声振动,焊缝微观组织得到明显改善,焊缝晶粒细化,组织均匀,气孔率显著下降,接头力学性能提高。但由于超声波振动设备体积大、安装复杂、不方便维修更换,制造和运行成本高,不适合大规模投入使用。

有鉴于此,针对现有的问题予以研究改良,提供一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,旨在通过该技术,达到解决问题与提高实用价值性的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,以解决上述背景技术中提出的普通TIG焊存在一个明显的缺点,由于钨极承载电流能力有限,电弧功率受到制约,致使焊缝熔深较浅,焊接效率低,一般适用于薄板的焊接。焊接厚板时一般都要开坡口,进行多层或者多道焊,工序变得复杂,成本增加;焊前处理、焊后热处理、焊后锤击金属、冶金处理等方法。这些方法可以在一定程度上改善焊缝微观组织、细化晶粒、提高接头力学性能,但都存在一定的局限性;脉冲TIG焊在焊接中厚板时应用的较少;超声辅助TIG焊超声波振动设备体积大、安装复杂、不方便维修更换,制造和运行成本高,不适合大规模投入使用的问题和不足。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,由以下具体技术手段所达成:

一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,包括:焊枪枪体、吸震弹簧、联轴器、钨极夹、X轴线性振动马达、Y轴线性振动马达、Z轴线性振动马达、保护气喷嘴、钨电极、X轴线性振动马达安装槽、Y轴线性振动马达安装槽、Z轴线性振动马达安装槽、进线孔、进水口、出水口、进气口、电极夹持腔、环形水冷腔;所述吸震弹簧沿焊枪枪体的轴向设置于焊枪枪体与联轴器之间,且焊枪枪体的底部套入安装在吸震弹簧的顶端,联轴器的顶端套入安装在吸震弹簧的底部;所述钨极夹安装在联轴器的底部,且钨极夹与联轴器通过套入方式相连接;所述X轴线性振动马达安装槽、Y轴线性振动马达安装槽开设在钨极夹上部的外壁上,Z轴线性振动马达安装槽开设在钨极夹的顶端,且X轴线性振动马达安装槽、Y轴线性振动马达安装槽、Z轴线性振动马达安装槽与钨极夹为一体式结构;所述X轴线性振动马达镶嵌安装在X轴线性振动马达安装槽的内侧,Y轴线性振动马达镶嵌安装在Y轴线性振动马达安装槽的内侧,Z轴线性振动马达镶嵌安装在Z轴线性振动马达安装槽的内侧;所述电极夹持腔沿钨极夹的轴向设置在钨极夹内侧的下部,且电极夹持腔为圆柱形空腔;所述进线孔开设在钨极夹中部的侧面,且进线孔与电极夹持腔相贯通;所述环形水冷腔设置在电极夹持腔上部的外侧,且环形水冷腔位于钨极夹的内部,环形水冷腔为圆环形内腔;所述进水口、出水口对称开设在钨极夹的两侧,且进水口、出水口均与环形水冷腔相贯通;所述进气口开设在钨极夹下部的侧面,且进气口为圆弧形管状内腔,进气口的底部贯穿钨极夹的底部;所述保护气喷嘴安装在钨极夹的底部,且保护气喷嘴与钨极夹通过螺纹拧接相连接;所述钨电极安装在钨极夹的内侧,钨电极的顶端被钨极夹夹持,钨电极的下部延伸至保护气喷嘴的外部。

作为本技术方案的进一步优化,本实用新型一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪所述X轴线性振动马达、Y轴线性振动马达在钨极夹的上部呈相互垂直分布,且X轴线性振动马达、Y轴线性振动马达的轴向线均垂直于钨极夹的轴心线。

作为本技术方案的进一步优化,本实用新型一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪所述Z轴线性振动马达安装槽的轴向线与钨极夹的轴心线重合。

作为本技术方案的进一步优化,本实用新型一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪所述钨极夹由氮化硼陶瓷材料制成。

作为本技术方案的进一步优化,本实用新型一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪所述保护气喷嘴由碳化硅陶瓷制成,且保护气喷嘴呈等截面型。

由于上述技术方案的运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:

1、本实用新型X轴线性振动马达、Y轴线性振动马达在钨极夹的上部呈相互垂直分布,且X轴线性振动马达、Y轴线性振动马达的轴向线均垂直于钨极夹的轴心线,Z轴线性振动马达安装槽的轴向线与钨极夹的轴心线重合的设置,在线性振动马达的作用下,呈周期性变化的电弧力能使焊接熔池产生周期性震荡,让过分长大的粗大柱状晶破碎,使晶粒数目增加;熔池的震荡使熔体的温度场均匀化,能加速对流与传质,使形核质点分布均匀,有利于细化焊缝组织;熔池的周期性震荡还能促进熔池中气体的析出,减少焊接气孔,从而有效提高焊接接头的力学性能;通过线性振动马达将振动引入TIG焊焊接过程,充分搅拌熔池,使得在焊接热输入较大时也不会造成晶粒粗大,能在提高TIG焊焊接效率的同时保证焊接接头的质量,Z轴线性振动马达的作用使得熔池不断受到轴向电弧力的冲击,能在一定程度上增加焊缝熔深,同时使焊接热影响区变窄,减小焊接变形。

2、本实用新型钨极夹由氮化硼陶瓷材料制成的设置,氮化硼陶瓷硬度低,便于通过机械加工,并且由氮化硼制成的钨极夹绝缘性好,可以有效防止漏电,提高了焊枪使用的安全性,另外,由氮化硼制成的钨极夹耐高温且具有良好的导热性,有利于加强散热。

3、本实用新型吸震弹簧沿焊枪枪体的轴向设置于焊枪枪体与联轴器之间,且焊枪枪体的底部套入安装在吸震弹簧的顶端,联轴器的顶端套入安装在吸震弹簧的底部的设置,吸震弹簧可以过滤线性振动马达产生的震动,避免振动传到至焊枪枪体上,从而防止焊枪枪体跳动带来的焊接操作困难的问题以及在自动焊接过程的不可控性。

4、本实用新型保护气喷嘴安装在钨极夹的底部,且保护气喷嘴与钨极夹通过螺纹拧接相连接,保护气喷嘴由碳化硅陶瓷制成,且保护气喷嘴呈等截面型的设置,便于拆装、维修,用于进一步引导保护气气流,获得较厚的近壁层流流态,并且呈等截面型的保护气喷嘴的气流通道有效保护区宽,可以有效防止外部空气被卷入焊接区,使焊缝区得到氩气的有效保护,不受空气氧化或氮化。

5、本实用新型环形水冷腔设置在电极夹持腔上部的外侧,且环形水冷腔位于钨极夹的内部,环形水冷腔为圆环形内腔,进水口、出水口对称开设在钨极夹的两侧,且进水口、出水口均与环形水冷腔相贯通的设置,循环水由进水口通入环形水冷腔,并由出水口导出,实现对钨极夹的持续有效冷却,避免因钨极夹的温度过高而使线性振动马达过热烧坏,在高电流、持续焊接时仍保证焊接效果。

6、本实用新型通过对TIG焊焊枪的改进,具有结构设计合理,能够破碎过分长大的粗大柱状晶,使晶粒数目增加,加速对流与传质,形核质点分布均匀,有利于细化焊缝组织,减少焊接气孔,提高焊接接头的力学性能,熔池搅拌效果好,保证焊接接头的质量,减小焊接变形,保护效果好,冷却效果好,实用性强的优点,从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型的后部结构示意图;

图3为本实用新型的正视剖面结构示意图;

图4为本实用新型的侧视剖面结构示意图;

图5为本实用新型的钨极夹结构示意图;

图6为本实用新型的钨极夹后部结构示意图;

图7为本实用新型的钨极夹正视剖面结构示意图;

图8为本实用新型的钨极夹侧视剖面结构示意图;

图9为本实用新型的保护气喷嘴结构示意图;

图10为本实用新型的保护气喷嘴正视剖面结构示意图。

图中:焊枪枪体1、吸震弹簧2、联轴器3、钨极夹4、X轴线性振动马达5、Y轴线性振动马达6、Z轴线性振动马达7、保护气喷嘴8、钨电极9、X轴线性振动马达安装槽401、Y轴线性振动马达安装槽402、Z轴线性振动马达安装槽403、进线孔404、进水口405、出水口406、进气口407、电极夹持腔408、环形水冷腔409。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

需要说明的是,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

同时,在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“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;可以是机械连接,也可以是电性连接;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,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参见图1至图10,本实用新型提供一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪的具体技术实施方案:

一种线性振动马达辅助的TI6焊焊枪,包括:焊枪枪体1、吸震弹簧2、联轴器3、钨极夹4、X轴线性振动马达5、Y轴线性振动马达6、Z轴线性振动马达7、保护气喷嘴8、钨电极9、X轴线性振动马达安装槽401、Y轴线性振动马达安装槽402、Z轴线性振动马达安装槽403、进线孔404、进水口405、出水口406、进气口407、电极夹持腔408、环形水冷腔409;吸震弹簧2沿焊枪枪体1的轴向设置于焊枪枪体1与联轴器3之间,且焊枪枪体1的底部套入安装在吸震弹簧2的顶端,联轴器3的顶端套入安装在吸震弹簧2的底部;钨极夹4安装在联轴器3的底部,且钨极夹4与联轴器3通过套入方式相连接;X轴线性振动马达安装槽401、Y轴线性振动马达安装槽402开设在钨极夹4上部的外壁上,Z轴线性振动马达安装槽403开设在钨极夹4的顶端,且X轴线性振动马达安装槽401、Y轴线性振动马达安装槽402、Z轴线性振动马达安装槽403与钨极夹4为一体式结构;X轴线性振动马达5镶嵌安装在X轴线性振动马达安装槽401的内侧,Y轴线性振动马达6镶嵌安装在Y轴线性振动马达安装槽402的内侧,Z轴线性振动马达7镶嵌安装在Z轴线性振动马达安装槽403的内侧;电极夹持腔408沿钨极夹4的轴向设置在钨极夹4内侧的下部,且电极夹持腔408为圆柱形空腔;进线孔404开设在钨极夹4中部的侧面,且进线孔404与电极夹持腔408相贯通;环形水冷腔409设置在电极夹持腔408上部的外侧,且环形水冷腔409位于钨极夹4的内部,环形水冷腔409为圆环形内腔;进水口405、出水口406对称开设在钨极夹4的两侧,且进水口405、出水口406均与环形水冷腔409相贯通;进气口407开设在钨极夹4下部的侧面,且进气口407为圆弧形管状内腔,进气口407的底部贯穿钨极夹4的底部;保护气喷嘴8安装在钨极夹4的底部,且保护气喷嘴8与钨极夹4通过螺纹拧接相连接;钨电极9安装在钨极夹4的内侧,钨电极9的顶端被钨极夹4夹持,钨电极9的下部延伸至保护气喷嘴8的外部。

具体的,X轴线性振动马达5、Y轴线性振动马达6在钨极夹4的上部呈相互垂直分布,且X轴线性振动马达5、Y轴线性振动马达6的轴向线均垂直于钨极夹4的轴心线,X轴线性振动马达5、Y轴线性振动马达6将振动通过钨极夹传到至钨电极9上,使焊接电弧产生周期性的微小偏移,电弧轴向等离子流力对熔池的作用位置呈周期性变化,从而使熔池产生周期性震荡。

具体的,Z轴线性振动马达安装槽403的轴向线与钨极夹4的轴心线重合,Z轴线性振动马达403通过使钨电极9沿轴向振动,使电弧轴向等离子流力周期性地冲击熔池。X轴线性振动马达5、Y轴线性振动马达6、Z轴线性振动马达7的联合作用对熔池起到了良好的搅拌作用,可使得已结晶晶粒破碎,细化晶粒,改善焊缝微观组织,并促进熔池中气体的析出,减少焊接气孔,有效提高焊接接头的力学性能,Z轴线性振动马达7还可以在一定程度上起到增加焊缝熔深的作用。

具体的,钨极夹4由氮化硼陶瓷材料制成。

具体的,保护气喷嘴8由碳化硅陶瓷制成,且保护气喷嘴8呈等截面型。

具体实施步骤:

焊接时,X轴线性振动马达5、Y轴线性振动马达6将振动通过钨极夹4传到至钨电极9上,使焊接电弧产生周期性的微小偏移,电弧轴向等离子流力对熔池的作用位置呈周期性变化,从而使熔池产生周期性震荡。而Z轴线性振动马达7通过使钨电极9沿轴向振动,使电弧轴向等离子流力周期性地冲击熔池。X轴线性振动马达5、Y轴线性振动马达6、Z轴线性振动马达7的联合作用对熔池起到了良好的搅拌作用,可使得已结晶晶粒破碎,细化晶粒,改善焊缝微观组织,并促进熔池中气体的析出,减少焊接气孔,有效提高焊接接头的力学性能。Z轴线性振动马达7还可以在一定程度上起到增加焊缝熔深的作用,同时使焊接热影响区变窄,减小焊接变形。

焊接时,循环水不断通过钨极夹4中的环形水冷腔,可以通过热传导将多余的热量带到外部,实现对钨极夹4的持续有效冷却,避免因钨极夹4的温度过高而使线性振动马达过热烧坏,在高电流、持续焊接时仍保证焊接效果。同时使钨电极9得到冷却,防止钨电极9过热烧损,延长了其使用寿命。

钨电极9上连接的导线由进线孔404引出接至焊接电源,导线与振动没有直接作用,接触良好,保护气通过进气口407导入保护气喷嘴8中,保护气不受线性马达的直接作用,气体保护效果好,避免了对气体保护的扰动作用。

焊枪使用的钨电极9和保护气喷嘴8是通用的,可方便快捷地实现钨电极9和保护气喷嘴8的拆卸和更换。

综上所述:该一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪,通过X轴线性振动马达、Y轴线性振动马达在钨极夹的上部呈相互垂直分布,且X轴线性振动马达、Y轴线性振动马达的轴向线均垂直于钨极夹的轴心线,Z轴线性振动马达安装槽的轴向线与钨极夹的轴心线重合的设置,在线性振动马达的作用下,呈周期性变化的电弧力能使焊接熔池产生周期性震荡,让过分长大的粗大柱状晶破碎,使晶粒数目增加;熔池的震荡使熔体的温度场均匀化,能加速对流与传质,使形核质点分布均匀,有利于细化焊缝组织;熔池的周期性震荡还能促进熔池中气体的析出,减少焊接气孔,从而有效提高焊接接头的力学性能;通过线性振动马达将振动引入TIG焊焊接过程,充分搅拌熔池,使得在焊接热输入较大时也不会造成晶粒粗大,能在提高TIG焊焊接效率的同时保证焊接接头的质量,Z轴线性振动马达的作用使得熔池不断受到轴向电弧力的冲击,能在一定程度上增加焊缝熔深,同时使焊接热影响区变窄,减小焊接变形;通过钨极夹由氮化硼陶瓷材料制成的设置,氮化硼陶瓷硬度低,便于通过机械加工,并且由氮化硼制成的钨极夹绝缘性好,可以有效防止漏电,提高了焊枪使用的安全性,另外,由氮化硼制成的钨极夹耐高温且具有良好的导热性,有利于加强散热;通过吸震弹簧沿焊枪枪体的轴向设置于焊枪枪体与联轴器之间,且焊枪枪体的底部套入安装在吸震弹簧的顶端,联轴器的顶端套入安装在吸震弹簧的底部的设置,吸震弹簧可以过滤线性振动马达产生的震动,避免振动传到至焊枪枪体上,从而防止焊枪枪体跳动带来的焊接操作困难的问题以及在自动焊接过程的不可控性;通过保护气喷嘴安装在钨极夹的底部,且保护气喷嘴与钨极夹通过螺纹拧接相连接,保护气喷嘴由碳化硅陶瓷制成,且保护气喷嘴呈等截面型的设置,便于拆装、维修,用于进一步引导保护气气流,获得较厚的近壁层流流态,并且呈等截面型的保护气喷嘴的气流通道有效保护区宽,可以有效防止外部空气被卷入焊接区,使焊缝区得到氩气的有效保护,不受空气氧化或氮化;通过环形水冷腔设置在电极夹持腔上部的外侧,且环形水冷腔位于钨极夹的内部,环形水冷腔为圆环形内腔,进水口、出水口对称开设在钨极夹的两侧,且进水口、出水口均与环形水冷腔相贯通的设置,循环水由进水口通入环形水冷腔,并由出水口导出,实现对钨极夹的持续有效冷却,避免因钨极夹的温度过高而使线性振动马达过热烧坏,在高电流、持续焊接时仍保证焊接效果;通过对TIG焊焊枪的改进,具有结构设计合理,能够破碎过分长大的粗大柱状晶,使晶粒数目增加,加速对流与传质,形核质点分布均匀,有利于细化焊缝组织,减少焊接气孔,提高焊接接头的力学性能,熔池搅拌效果好,保证焊接接头的质量,减小焊接变形,保护效果好,冷却效果好,实用性强的优点,从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920079931.3

申请日:2019-01-11

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:62(甘肃)

授权编号:CN209681394U

授权时间:20191126

主分类号:B23K9/167

专利分类号:B23K9/167;B23K9/32

范畴分类:申请人:兰州理工大学

第一申请人:兰州理工大学

申请人地址:730050 甘肃省兰州市七里河区兰工坪路287号

发明人:刘敏倩;许杰;于广兴;张晓波

第一发明人:刘敏倩

当前权利人:兰州理工大学

代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  

一种线性振动马达辅助的TIG焊焊枪论文和设计-刘敏倩
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