[发明专利]用于自动维护焊炬头的方法、设备和水基分散液的用途

说明书

技术领域

本发明总体上涉及气体金属弧焊的、例如MIG/MAG焊接(金属惰性气体/金属活性气体焊接)的技术领域，特别地涉及一种用于自动维护该技术领域中所用的焊炬的炬头的方法和设备。

背景技术

通常，用于气体金属弧焊的焊炬在它们的远端包括炬头，所述炬头包括至少一个导电嘴和环绕着所述至少一个导电嘴的喷嘴。焊条通过每个导电嘴的中心通道供给且经由喷嘴的开口伸出所述炬头。气体被供给通过所述至少一个导电嘴与喷嘴之间的空间，且通过喷嘴开口排出。高的电压施加给导电嘴和焊条。当焊条借接近待焊接的工件、例如要通过焊接接合的工件的两个部分时，通过形成在焊条和工件之间的电弧形成闭合电路。该电弧携带电流，所述电流使得焊条和工件的一部分熔化且工件的两部分之间通过焊接接合。因此，焊条在焊接过程中被消耗，且必须随着焊接操作的进行而通过导电嘴的通道前送。

由于焊条和金属工件非常快速地被加热到它们的各自熔点以上的温度，因此熔化的焊条或工件的熔化部分可溅落和附着到炬头的喷嘴或所述至少一个导电嘴。溅落的材料对焊接的质量、特别是焊缝的质量可具有多种有害影响。一方面，溅落材料可影响导电嘴和金属工件之间的电弧的电场，另一方面，溅落材料可降低通过喷嘴的气体流量。因此，必须时常维护炬头，特别是清洁炬头上的附着的溅落材料。在较早的时候，该维护操作通过维护人员手动执行。

近来，WO-A-2005/092554已经提出了一种用于自动维护焊炬的方法和设备。该文献中公开的自动维护需要拆卸炬头，特别是去除喷嘴，以及例如通过磨削以机械方式清洁炬头的构件。这样，该现有的自动维护操作由于需要拆卸和再组装的步骤而非常耗时。而且，炬头的电弧形成特性可受机械清洁的不利影响，这是因为存在炬头构件的形状变化的危险。

发明内容

因此，本发明的目的是改善焊炬的炬头的自动维护，以便需要耗费更少的时间，以及使得即使在多次维护操作之后电弧特性仍具有较高的重复性。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种用于自动维护炬头的方法，所述炬头包括至少一个导电嘴和环绕着所述至少一个导电嘴的喷嘴，所述方法包括以下步骤：在所述至少一个导电嘴和所述喷嘴的组装状态下非接触式地清洁所述炬头，向所述至少一个导电嘴和所述喷嘴的表面的至少一部分施加炬头处理剂。

根据本发明，由于焊炬头的所述至少一个导电嘴和喷嘴在组装状态下被清洁，因此避免耗时的拆卸和再组装步骤。而且，焊炬头被非接触式地清洁，使得可避免不利地影响炬头的电弧形成特性的炬头构件的形状的任何有害变化。

对于炬头的非接触清洁步骤，可使用磁清洁装置、压缩空气式清洁装置和超声清洁装置中的至少一个。例如，溅落材料可通过压缩空气式清洁装置和/或超声清洁装置松动，且可通过磁清洁装置去除。可选地，溅落材料也可仅使用磁清洁装置松动和去除。磁清洁装置可包括至少一个电磁单元，使得磁力仅在清洁过程中产生。而且，通过改变供给到所述至少一个电磁单元和/或超声清洁装置的电流强度和/或通过改变由压缩空气式清洁装置逐出的空气喷射强度，溅落材料可经受便于从炬头构件松动溅落材料的振动。

为了避免可能损害焊缝的质量的炬头处理剂在焊条上的任何沉积，为了焊接而通过所述至少一个导电嘴的通道被前送的焊条可在所述炬头处理剂施加之前缩回到所述通道中。

为了使炬头处理剂明显均匀地沉积在炬头构件上，炬头处理剂可喷射到所述至少一个导电嘴和所述喷嘴。

为了防止堵塞喷嘴的气体入口和/或防止炬头处理剂绕着喷嘴开口集聚，所述炬头处理剂可以沿大致水平的方向喷射到所述至少一个导电嘴和所述喷嘴上。

为了提高炬头处理剂在炬头构件上沉积的均匀性，炬头可在喷射操作过程中转动。

为了便于喷射操作，由压缩空气雾化的分散液可用作炬头处理剂。通常，分散液可以是溶剂基分散液或水基分散液。然而，由于溶剂基炬头处理剂可例如通过点燃或蒸发对操作人员的健康造成危害，因此优选地，所述炬头处理剂是水基分散液。炬头处理剂例如可包括重量百分比在大约5到大约50之间、优选重量百分比在大约15到大约20之间的氮化硼。氮化硼颗粒的尺寸可在大约0.5μm到大约10μm之间，且具有大约4μm的平均尺寸。