[发明专利]用于焊接系统的气体保护装置

说明书

技术领域

本公开涉及焊接，并且更具体地，涉及保护焊接工艺的气体保护。

技术论述

为了提高生产率，电弧焊应用通常是自动化的。一些自动化的电弧焊应用使用多个焊接焊条通过增加的焊接行进速度或焊缝金属熔敷率来进一步增加生产率。一个这样的实例是两个或更多个气体保护金属电弧焊(GMAW)焊条在高行进速度的使用，以制造长直的焊件。增加的生产率通过使用多个焊接焊条、焊接电源和焊接电弧同时仍保持单个熔融焊池的焊接来获得。在前后排列的GMAW焊接的情况下，包括两套焊接导电嘴和保护气体分流器的集成焊炬被采用。

常规系统的使用与各种缺陷相关联。例如，由于焊条部件的交叉，集成的前后排列的GMAW焊炬可能在设计和形状上显著地变化，这当使用焊炬安装的设备时通常需要定制的支架。另外，当使用前后排列的GMAW工艺焊接时，导致的影响是熔融焊池的长度通常增加，超出对于单个焊炬GMAW是典型的长度。从而，被焊接焊炬分散的主保护气体包络可能不再为熔融焊池或者紧随焊接焊炬的前进之后的新凝固焊缝金属提供充足的覆盖范围。随后，由于在这个焊缝金属的高反应区域的不充足的保护气体覆盖范围，焊接接头可能产生具有潜在受损害的机械性能的差的视觉外观。需要系统和方法来克服这些和其他缺陷。

简要描述

上面提及的问题由根据权利要求1、12或15中的一个所述的焊接系统来解决。有优势的特征被包括在从属权利要求。如果所述焊接系统还包括从气体耦合装置126到第二嵌入件引导气体的通气配件(vent fitting)，和/或如果主嵌入件190被可移除地耦合到所述焊接系统100，和/或如果第二嵌入件132被可移除地耦合到所述焊接系统100，和/或如果第一气体流量阀104和第二气体流量阀124经由螺线管或伺服系统开启和关闭，和/或如果在所述第一气体流量阀的所述螺线管和在所述第二气体流量阀的所述螺线管经由控制部件驱动，则可以是进一步有优势的。在实施方案中，焊接系统在行进方向移动，所述焊接系统包括至少一个焊炬，所述至少一个焊炬导向第一位置。所述至少一个焊炬每个包括用来便利焊接的焊条，其中主区域在所述第一位置围绕所述焊条。第二区域相对于所述行进方向位于所述主区域之后，其中第二气体管线朝向所述第二区域递送保护气体。

在实施方案中，前后排列(tandem)的焊接系统在行进方向移动。所述前后排列的焊接系统包括第一焊炬和第二焊炬，所述第一焊炬和所述第二焊炬每个包括焊条，所述焊条被用来便利在第一位置的焊接。主区域围绕所述焊条，其中第一气体管线朝向所述主区域递送保护气体。第二区域相对于所述行进方向跟随(trail)所述主区域，其中第二气体管线朝向所述第二区域递送保护气体。

在实施方案中，焊接系统在行进方向移动并且包括多个焊炬，其每个包括用来便利焊接的焊条。主区域围绕所述焊条并且第二区域相对于所述行进方向跟随所述主区域。气体管线朝向所述第二区域递送保护气体。罩保护所述气体管线免遭一种或更多种环境条件，所述气体管线被固定到所述罩。通用耦合器将所述罩耦合到所述焊接系统，所述通用耦合器便利所述罩的直线的和/或旋转的运动。

本简要描述被提供来以简化的形式介绍本文进一步描述的构思选择。本简要描述不是意图确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图被用来限制所要求保护主题的范围。另外，所要求保护主题不限于解决在本公开的任何部分提及的任何缺点或所有缺点的实现方式。

现参考附图，本发明的几个实施方案或实现方式在下文结合附图被描述，其中全文中相同的参考标号始终被用来指示相同的要素并且其中图示说明的结构不必要按比例绘出。本发明为焊接工艺提供用于附加保护气体递送的设备。该设备可以被使用，从而帮助提高具体焊接工艺的性能和/或焊接的接头特性。尽管在示例性的前后排列的焊接系统的背景下在下文被图示说明和描述，本发明不限于图示说明的实施例并且可以包括任何数量的焊接头。

所述主题的实施方案公开不同的实现方式，以增大在焊接系统中保护气体的递送。通用安装支架可以被采用，以将补充的保护气体递送系统安装到单个及多个焊接焊炬。这样的支架可以被调整，以允许跟随的气体罩对于各种焊炬位置、焊接接头和焊接的部件几何结构以不同的角度被移动或定向。在实施方案中，电子控制的气体流量阀被采用，以将期望的气体速率分配到焊缝及邻近焊缝的区域。