[发明专利]一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷

说明书

本发明提出了一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，包括罩体和毛刷，所述罩体套设式安装于所述气体保护增材中的焊枪上，所述罩体的外壁开设有进气口，用于向所述罩体的环绕包裹区域内充注保护气体；所述毛刷呈环绕式安装于所述罩体的底端，所述毛刷工作时与所述工件直接接触，用于吸收并传导工件热量。其解决了现有技术中金属焊接冷却速度慢、同步冷却难、强度及晶粒度等级下降明显的问题。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷。

背景技术

电弧金属增材制造是基于电弧堆焊的一种制造技术，具体为金属在电弧熔接位置上完成一次熔化再固化的过程。部分金属对这一过程的冷却速度较为敏感，如果可实现在这一过程中的高速冷却，即可在堆焊过程中完成一次固溶强化，同时也可细化晶粒。在传统的气体保护增材工艺中，往往通过焊枪头持续供应保护气体来形成保护区，进而对熔池提供保护，但是在制造过程中需要保持一个区域中状态稳定，不能对堆焊表面进行同步的吹气加速冷却，因为气流会破坏保护气层，同步冷却较为困难。如果在过程中只让工件自然冷却，很多金属不能达到需求的冷却速度，强度及晶粒度均会下降。

针对传统技术存在的问题，本领域的技术人员也提出了一些技术改进，例如申请号CN201110422051.X中公开了一种同步水冷焊接方法及装置，该方法中在工件的正面和背面都采用惰性气体作为保护气体，对焊枪已经走过的距离焊枪10～30mm处以及凝固的焊接区域正面用冷却水进行冷却，距离太小，冷却水很容易进入焊接熔池，造成焊接缺陷，距离太大，水冷效果会大大削弱，该方法设定了冷却区域距离焊接区域的距离范围，但是根据实际情况，很难对冷却工艺做好精确控制，冷却效果的不确定性极大；此外，该方法用于对焊枪走过的区域以及已经凝固的区域进行冷却，难以达到同步冷却或者加速冷却的效果，存在一定的延迟性，难以保证金属的强度及晶粒度，该方案对于抗氧化性差或其他活跃不适合直接进行水冷的金属不可用，存在局限性。

因此，现针对上述问题，本领域技术人员亟需设计一种新的同步水冷焊接装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，解决了现有技术中金属焊接冷却速度慢、同步冷却难、强度及晶粒度等级下降明显的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，包括罩体和毛刷，所述罩体套设式安装于所述气体保护增材中的焊枪上，所述罩体的外壁开设有进气口，用于向所述罩体的环绕包裹区域内充注保护气体；

所述毛刷呈环绕式安装于所述罩体的底端，所述毛刷工作时与所述工件直接接触，用于吸收并传导工件热量。

优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，所述罩体为锥筒状罩体，所述锥筒状罩体的收口端套设式安装在所述焊枪上，所述锥筒状罩体的扩口端向所述焊枪的头端方向延伸。

优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，还包括滑动组件，所述锥筒状罩体的收口端通过所述滑动组件安装于所述焊枪上，所述锥筒状罩体通过滑动组件调整在所述焊枪上的安装高度；所述锥筒状罩体的收口端套设式安装于所述滑动组件上。

优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，所述滑动组件包括抵紧螺母、胶芯和滑动套，所述滑动套套设于所述焊枪上，所述滑动套为阶梯圆筒结构，所述滑动套分为上连接段和下连接段，所述滑动套的上连接段与所述焊枪之间垫有胶芯，所述抵紧螺母通过作用所述胶芯将所述滑动套固定安装在所述焊枪上；

所述锥筒状罩体的收口端套设式安装于所述滑动套的下连接段。

优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，所述滑动套的下连接段与所述锥筒状罩体的收口端之间设有O型圈，用于保证保护气体的密封性；