[发明专利]自清洁焊接喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及用于气体保护金属极电弧焊(GMAW)的焊接 喷嘴类型，其中焊接喷嘴用于给弧焊操作提供保护气体。更具体地， 本发明涉及一种具备自清洁特征的具有叠层结构的焊接喷嘴。

背景技术

气体保护金属极电弧焊(GMAW)非常普遍地用于焊接各种类 型的金属，其中弧焊设备与保护气设备相结合，保护气设备用于在焊接部 位提供气体保护。保护气体可以是诸如氩气或氦气的惰性气体、诸如二氧 化碳的大体不反应的气体、或者它们的组合物，保护气体包括其它气体， 例如氧气。保护气体的选择通常取决于被焊接的金属的类型。

如本领域公知的，GMAW设备利用供给到焊条的电流源，该电 流源通常为直流电源(D.C.)。电流从焊条的顶部流到与焊条顶部隔开一 段较短距离的工件，在该位置对工件进行焊接，同时保护气体充斥焊接点 的周围。为了以安全且有效的方式进行GMAW，使用提供用户控制或机器 人控制的焊枪，该焊枪包括GMAW喷嘴，在GMAW喷嘴处设有焊条和用于保 护气体的输送孔。在美国专利4,954,690和美国专利7,105,775中例举了 焊枪示例。

转而参照图1A至图1C，将描述典型的GMAW喷嘴的细节。

如图1A和图1B中大体示出的，GMAW喷嘴组件10包括通过 螺纹部10a可拆除地连接到焊枪的鹅颈部件14的GMAW喷嘴12。GMAW喷 嘴12包括具有开口端16a的大体为圆筒形的保护壳体16。鹅颈部件14 包括：内部焊条进给件18，具有从保护壳体的开口端突出的焊条顶部20a 的线状焊条20连接到该内部焊条进给件；焊条接触管22，其用于将焊接 电流输送到焊条；以及保护气体通路24，其包括连通孔24a，保护气体G 经由该连通孔被输送到保护壳体16，从而在喷嘴的开口端16a处流动地 离开喷嘴。

如图1C所示，在GMAW喷嘴组件10工作一段时间之后，保 护壳体的内部保护表面16b积聚有堵塞开口端16a的焊渣26。该状况非 常麻烦，因为它不仅限制或误导保护气体的涌流，而且它会对焊条的正常 功能产生负面影响。这些问题中的任一问题都会对提供给工件的焊接质量 产生负面影响。因此，需要定期维护系统来清理积聚的残渣，并在残渣不 能被清理时更换GMAW喷嘴。定期保养喷嘴防护件的需要致使成本提高， 包括GMAW的停用时间也增加。

因此，本领域仍需要提供一种不具有如现有技术的GMAW喷 嘴现在所遭受的焊渣积聚缺点的GMAW喷嘴组件。

发明内容

本发明是一种不具有如现有技术GMAW喷嘴现在所遭受的焊 渣积聚缺点的GMAW喷嘴组件，其中GMAW喷嘴的内表面的特征在于叠层组， 在操作过程中该叠层组的层接连地脱离，从而连续地提供清洁的GMAW喷 嘴内表面。

根据本发明的自清洁GAW喷嘴的特征在于，喷嘴的内表面设 置有叠层组，叠层组优选地由连续交替的金属层和热敏粘结材料层组成。 合适的叠层组的非限制性示例是由同心的铜层构成的层列，该同心的铜层 之间插入同心的热敏聚合物层，并通过同心的热敏聚合物层相邻地粘结。

在该自清洁GMAW喷嘴的操作中，在使用一段时间之后，焊 渣开始积聚在保护壳体的内表面上，根据本发明，保护壳体的内表面是叠 层组的最外金属层。随着焊接热量持续相同的时间阶段，最外粘结材料层 对最外金属层和相对设置的相邻(下一最外)金属层的粘附解除(即，粘 结失效)。这样一来，最外金属层脱离并在流动的保护气体的作用下被吹 出自清洁GMAW喷嘴，由此露出恰好在下面的金属层，即，之前的下一最 外金属层，该下一最外金属层此时为没有焊渣的新的最外金属层。该过程 持续至所有金属层接连地露出，之后便需要更换自清洁喷嘴。

因此，本发明的目的是提供一种自清洁GMAW喷嘴，其特征 在于，喷嘴护罩的内表面设置有叠层组，叠层组为交替的金属层和粘结材 料层，其中焊接热量作用于当前的最外粘结层，从而使它的粘性失效并使 最外金属层脱离，露出在最外金属层下面的没有焊渣的下一金属层。

通过下面对优选实施例的说明，本发明的这些以及其它目 的、特征和优点将变得更清楚。

附图说明

图1A是现有技术中使用的GMAW喷嘴组件的侧视图。

图1B是沿图1的线1B-1B剖开的现有技术GMAW喷嘴组件的 剖面侧视图。