[实用新型]一种高能量钨极惰性气体保护焊焊枪

说明书

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，是涉及一种对焊接电极冷却方式的改进而产生高能量密度电弧的钨极惰性气体保护焊焊枪。 

背景技术

钨极惰性气体保护焊是惰性气体保护下，利用钨电极与工件间的电弧热熔化母材和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以隔绝空气，防止对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而获得优质焊缝。 

申请号为201010575078.8号实用新型专利申请中公开了一种水冷焊枪，该焊枪包括枪身、连接在枪身前端部的枪头，枪身包括外管和固定连接在外管内的内管，外管上设置有冷却液进口和冷却液出口，外管和内管之间形成水冷却密封腔；枪头包括固定在枪身前端的陶瓷护套、设置在陶瓷护套内的通气夹头以及用于固定钨极的钨极夹头，内管内可拆卸的连接有钨极固定杆，钨极夹头固定连接在钨极固定杆的前端部，内管上具有保护气体入口，内管内的内腔与通气夹头的内腔以及陶瓷护套的内腔相连通。其技术方案采用外管和内管套接焊接的方式可保证水冷却密封腔的完全密封，不会造成水的泄漏，结合说明书附图可见，冷却密封腔冷却的是钨极夹头，通过对钨极夹头的冷却满足钨极降温的需要。 

申请号是200710024121.X的实用新型专利申请中公开了一种焊枪钨极循环水冷装置，该装置由芯轴形成，该芯轴前端通过绝缘衬管固定于枪头管体内侧后部，中间穿绝缘套管后固定于该枪头内周围，该芯轴后端固定于枪身内，焊枪钨极通过钨极夹固定于该芯轴管内，芯轴管壁内部径向两侧沿着轴向分别形成端面呈弧形的密封轴向进水通道和密封轴向回水通道，该轴向进水通 道和轴向回水通道的前端密封连通，该轴向进水通道和轴向回水通道的梁后端分别与该枪身上轴向设置的进水通道和回水通道连通，实现该轴芯循环水冷却。其中，钨极穿过芯轴中心，并通过钨极夹与芯轴固定，钨极的热量首先传到芯轴，然后经由循环水冷却系统带走，从而降低了钨极的温度。 

通过上述两个实用新型专利申请可见，现有技术是由循环水冷却钨极夹(钨极夹头)，从而实现钨极的间接水冷降温。使用中发现，1)该种冷却方式的焊枪电弧呈自由放电燃烧状态，能量密度低，焊接后熔深与熔宽之比仅为0.2左右，单道可焊厚度最厚在3mm；2)焊接电流不超过400安培，对中厚尺寸(≥4mm)工件工程适用性差，施工中只能采用多道焊接来解决。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中电弧成自由燃烧状态下能量密度低的缺点，提供一种对电极进行强制水冷，从而使其产生强而集中的电弧力场和温度场的钨极气体保护焊焊枪，采用的技术方案是：一种高能量钨极惰性气体保护焊焊枪，包括外绝缘管、与外绝缘管一端螺纹连接的钨极座及与钨极座螺纹连接的陶瓷喷嘴，在陶瓷喷嘴内设有钨极，所述钨极安装在钨极座上，外绝缘管的另一端连接接头端，其特征在于：所述焊枪还具有冷却水系统，所述冷却水系统包括水道，水道一端为接头端的进水端，水道另一端为接头端的出水端，在水道与钨极之间设有控制冷却水水流的密封阀。 

本实用新型的技术特征有：所述钨极上加工有外螺纹，对应的，在钨极座的中心孔内加工有内螺纹。 

本实用新型的技术特征还有：所述钨极座的中心孔构成所述水道的一部分，所述密封阀安装在所述中心孔内。 

本实用新型的技术特征还有：所述焊枪还具有进气系统，所述进气系统的进气管套在水道的外部，所述进气系统还包括与进气管连通的进气端，所述进气端设在接头端上。 

本实用新型的技术特征还有：所述密封阀为球阀。这一密封方式的设计保证了钨极更换中冷却水的密封性。 

本实用新型的技术特征还有：所述钨极的直径范围是10mm-16mm。 

本实用新型的技术特征还有：所述钨极不与钨极座连接的一端尖角在30度到40度之间，这一角度范围能适合工程应用的电弧稳定性和电极的超长使用寿命。 

本实用新型有益效果在于：1)本焊枪将传统焊枪中的钨极间接式冷却变成了钨极的直接水冷，通过冷却方式的变化提升了钨极截面上的电流密度，进而可利用电弧产生的“自磁收缩”效应获得强且集中的电弧力场和温度场，最终大大增强了电弧的熔透能力；焊枪及配套焊接电源的电流范围是300-1000A。 

2)本实用新型产生的工艺效果是：在“单面焊两面成型”中可完成以下焊接：奥氏体不锈钢板材2-15mm；高强钢板材2-8mm；铝合金板材2-12mm。实际操作时，根据工件的厚度，焊接速度控制在300-3000mm/min。