[实用新型]一种能自动调节导电嘴伸出长度的焊枪

说明书

技术领域

本实用新型属于材料加工技术领域，具体涉及一种用于激光-电弧复合焊的焊枪，该焊枪可自动调节导电嘴伸出长度，尤其适用于厚板窄间隙焊接。 

背景技术

厚板的焊接是舰船和核设施制造、石油和天然气管道铺设、电站建设以及各种大型钢结构工程建造过程中必不可少的关键工艺。这些设施的厚度很大，受限于激光最大输出功率的限制，单激光焊在很多情况下无法很好地完成大厚度厚板的焊接。因此，激光-电弧复合焊接的方法成为厚板焊接的首选。该法一方面可以降低所需的激光功率，从而降低对激光器的要求；另一方面可以减小所开坡口的尺寸，从而减小焊接工程量以及焊接接头的残余应力和残余变形。但是较小的坡口尺寸，会导致焊枪的枪头无法进入坡口内侧，为了使熔滴在焊缝底部顺利过渡，不得不增加焊丝的干伸长，再加上坡口侧壁对电弧的吸引，使得电弧不稳，降低了焊接质量。 

实用新型内容

本实用新型提供一种能自动调节导电嘴伸出长度的焊枪，目的在于使焊枪能够进入窄间隙坡口内部并根据焊缝底部的高度自动调节导电嘴伸出长度，从而能够在厚板窄间隙焊接时获得高质量的焊接接头。 

本实用新型提供的一种能自动调节导电嘴伸出长度的焊枪，其特征在于，该焊枪包括保护喷嘴、气体分流器、导电嘴、高度传感器、中央处理器以及执行机构；送丝软管位于焊枪直管内部，保护喷嘴的端部与焊枪直管之间通过紧箍环箍紧，气体分流器的一端穿过保护喷嘴与焊枪直管相接 触，另一端上开有裸露在外的出气孔，气体分流器通过保护喷嘴的紧箍力防止滑落；导电嘴呈扁平状，与气体分流器相连，在导电嘴端部安装两个沿导电嘴轴线对称的高度传感器，用以检测它与焊缝表面之间的距离；执行机构固定在焊枪直管上，执行机构的输出轴和导电嘴相连，中央处理器分别与执行机构以及高度传感器电信号连接。 

作为上述技术方案的改进，所述高度传感器为GMR磁场传感器。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述高度传感器的外部依次设置有磁屏蔽层和热屏蔽层。 

本实用新型提供的焊枪可以通过高度传感器检测焊缝底部与导电嘴之间的距离，从而自动调节焊枪导电嘴伸出的长度，保证焊丝干伸长在合理的范围内，使得在激光-电弧复合焊过程中电弧能稳定存在，最终实现厚板的高质量焊接。 

相对于一般的焊枪而言，本实用新型提出的厚板窄间隙焊枪具有以下诸多优越性： 

(1)与普通的激光-电弧复合焊中的焊枪相比，该焊枪可焊更大厚度的板材。导电嘴可伸入坡口内部并能调节伸出长度，意味着所需开坡口的尺寸较小，从而在很大程度上抑制了侧壁未融合等缺陷的产生， 

(2)焊接厚板时容许开尺寸更小的坡口，大量减少焊接材料与能量消耗，提高了生产率，大大降低了焊接接头处的残余应力和残余变形。 

(3)由于导电嘴可以自动调节，故焊丝的干伸长可始终控制在合适的范围内，使得电弧稳定地存在，最终提高焊接质量。 

附图说明

图1为焊枪的主视图； 

图2为焊枪的左视图； 

图3为厚板窄间隙激光电弧复合焊首道焊接左视图； 

图4为厚板窄间隙激光电弧复合焊后续焊接左视图； 

图5为厚板窄间隙激光电弧复合焊首道焊接主视图； 

图6为厚板窄间隙激光电弧复合焊后续焊接主视图； 

图7为高度传感器的安装示意图； 

图中，1—送丝软管；2—保护喷嘴；3—气体分流器；4—导电嘴；5、5’—第一、第二高度传感器；6—焊丝；7—保护气体；8—待焊工件；9—焊缝；10—焊枪直管；11—熔池；12—激光束；13—中央处理器；14—执行机构。 

具体实施方式：