專利名稱：用于氣體保護(hù)金屬極電弧焊的焊槍和導(dǎo)電嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于氣體保護(hù)金屬極電弧焊的焊槍，更具
體地涉及一種焊槍和導(dǎo)電嘴，其改善了保護(hù)氣體的流動從而減少焊槍 上的焊接飛濺。
背景技術(shù)：
氣體保護(hù)金屬極電弧焊是一種電弧焊接法，其中，通過焊 槍的導(dǎo)電嘴供給連續(xù)的自耗電極絲。噴嘴包圍著導(dǎo)電嘴。恒壓直流電 源在連續(xù)供給的電極絲和工件之間產(chǎn)生電弧從而形成焊接熔池。保護(hù) 氣體，例如氬氣，是用噴嘴和導(dǎo)電嘴之間的管道運輸通過焊槍，從而 保護(hù)熔池不受大氣氣體比如氮氣和氧氣的影響，其會引起熔合缺陷、 多孔性和焊接金屬脆化。上述氣體保護(hù)金屬極電弧焊接法的一個問題是焊接飛賊會 堆積在噴嘴和導(dǎo)電嘴上，從而妨礙保護(hù)氣體的流動、妨礙焊絲平穩(wěn)供 入焊池和/或干擾焊弧及其他的對焊接質(zhì)量的影響。因此，希望改善用于氣體保護(hù)金屬極電弧焊的焊槍和導(dǎo)電 嘴從而減少堆積在焊槍和導(dǎo)電嘴上的飛濺現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明， 一種用于氣體保護(hù)金屬極電弧焊的焊槍包括 焊槍殼體和安裝在殼體上且具有電極孔的導(dǎo)電嘴，焊絲穿過該電極孔 連續(xù)地供向工件。安裝在焊槍殼體上的噴嘴以 一 種與其間隔開的關(guān)系 包圍著導(dǎo)電嘴，在導(dǎo)電嘴外表面和噴嘴內(nèi)側(cè)之間限定出環(huán)形氣體通 道。設(shè)在殼體中的保護(hù)氣體進(jìn)口將保護(hù)氣體如氬氣傳送到環(huán)形氣體通 道中以使保護(hù)氣體流出噴嘴并流向工件。多個輔助氣流通道設(shè)在導(dǎo)電 嘴中并且具有布置在電極孔周圍的開口端。這些氣流輔助通道與氣體 進(jìn)口相連通并且包圍著導(dǎo)電嘴的電極孔，這些通道中的保護(hù)氣體流比 流經(jīng)導(dǎo)電嘴和噴嘴之間的環(huán)形氣體通道的保護(hù)氣體流更靠近焊絲。


通過詳細(xì)說明和附圖將更完整地理解本發(fā)明，其中
圖l是正視圖，具有現(xiàn)有技術(shù)的焊槍的整體拆開和集合部
件，示出了導(dǎo)電嘴以及電極絲周圍的保護(hù)氣體流；圖2是圖1的局部圖，示出了焊接飛濺在導(dǎo)電嘴和噴嘴上
的典型堆積；圖3是類似于圖1的正視圖，示出了本發(fā)明的第一實施例；圖4是沿圖3的箭頭4-4的方向截取的剖面圖；圖5是類似于圖3的視圖，示出了本發(fā)明的另一實施例；
以及圖6是沿圖5的箭頭6-6的方向截取的剖面圖。
從下面提供的詳細(xì)描述中將更明顯地看出本發(fā)明的更廣的 適用范圍。應(yīng)當(dāng)理解，盡管說明了本發(fā)明的示例性實施例，但詳細(xì)說 明和特定例子只是起到舉例的作用，而不意圖限制本發(fā)明的范圍。
具體實施例方式下文對特定示例性實施例的描述本質(zhì)上是示例性的，并且 無意圖限制本發(fā)明及其應(yīng)用或用途。圖1是用于氣體保護(hù)金屬極電弧焊的傳統(tǒng)焊槍的整體截面 圖。焊槍，總體上用附圖標(biāo)記IO表示，包括安裝導(dǎo)電嘴16的殼體12。 殼體12可以連在非示出的焊槍把上，由焊工操作，或者，殼體12可 由機器人或其他機械手操作。如圖1所示，殼體12將導(dǎo)電嘴16支撐 在要被焊在一起的工件24和26的上方。導(dǎo)電嘴16通常為圓柱形， 并且具有圓柱形外表面30和圓形端面32。電4及孔36沿軸向貫穿導(dǎo)電 嘴16。導(dǎo)電嘴16通常由導(dǎo)電材料比如銅制成。導(dǎo)電嘴16與焊接電源 20電連接。焊絲42貫穿導(dǎo)電嘴16的電極孔36并且穿過導(dǎo)電嘴16的 端面32從而緊密靠近工件24和26。導(dǎo)電嘴16發(fā)出的電流傳導(dǎo)到焊 絲42，在焊絲42的端面與工件24和26之間產(chǎn)生電弧46。焊絲42 熔成電弧46并且與來自工件24和26的熔料混合從而形成焊接熔池 48。焊絲42貯存在巻筒上，并且當(dāng)其被熔入焊接熔池48而被消耗時， 向?qū)щ娮?6供給從而再裝滿焊絲42。
圖1還示出了包圍著導(dǎo)電嘴16的噴嘴組件50。噴嘴組件 50總體上呈管狀，并且通過塑料絕緣體52和擋圈54連在焊槍殼體 12上從而使噴嘴組件50與殼體12電絕緣。噴嘴組件50具有塑料噴 嘴襯套55，其限定了噴嘴組件50的內(nèi)壁面56并且與殼體12和導(dǎo)電 嘴16的外表面30間隔分開，從而在導(dǎo)電嘴16的外表面30和噴嘴組 件50的內(nèi)壁面56之間形成環(huán)形流道58。噴嘴組件50具有開口下端 59,使得焊絲42和保護(hù)氣體對準(zhǔn)工件。圖1還示出了設(shè)在殼體12內(nèi)的氣體進(jìn)口孔60。氣體進(jìn)口 60適當(dāng)?shù)嘏c罐子64或其他的保護(hù)氣體源相連。保護(hù)氣體供給氣體進(jìn) 口 60,然后穿過徑向通道68和70流入在噴嘴組件50和殼體12之間 以及噴嘴組件5 0和導(dǎo)電嘴16之間延伸的環(huán)形流道5 8 。圖2示出了焊接過程中焊接飛濺在噴嘴和導(dǎo)電嘴16上的典 型堆積。知道飛濺會堆積并且對焊接質(zhì)量不利。有時，為了清理導(dǎo)電 嘴16和噴嘴組件50必須終止焊接過程，有時需要拆除和更換。最好是用圖1解釋，保護(hù)氣體的流動主要是順著箭頭76指 示的多個路徑，并且這種流動引起渦流事件78。這些渦流78在低氣 壓區(qū)內(nèi)發(fā)生，該低氣壓區(qū)通常存在于圍繞導(dǎo)電嘴16的端面32的區(qū)域 內(nèi)。這些渦流78和低氣壓環(huán)境充當(dāng)焊接飛濺的引子，并且使焊接飛 濺能堆積在噴嘴組件50的內(nèi)壁56上以及導(dǎo)電嘴16的端面32上，如 圖2所示。最好用圖3和4解釋，在導(dǎo)電嘴16的圓柱體內(nèi)設(shè)置輔助氣 流通道將改善保護(hù)氣體的流動，這是通過減少導(dǎo)電嘴16的端面32處 的渦流78并且最小化該處的任一低氣壓區(qū)事件，其在這之前已經(jīng)引 起了焊接飛濺的堆積。特別地，圖3和4具有與圖1和2相同的附圖標(biāo)記，它們 示出了多個輔助通道80，這些通道以圍繞電極孔36的環(huán)形模式沿縱 向貫穿導(dǎo)電嘴16的圓柱體。每個輔助通道80都在導(dǎo)電嘴16的端面 32處具有開口端82。這些輔助通道80可以通過例如沿軸向貫穿導(dǎo)電 嘴16鉆孔的方式形成。如圖3所示，這些輔助通道或孔80的上端與 殼體12的氣體進(jìn)口 60相連通，所以在圖3的例子中，保護(hù)氣體將在 噴嘴組件50的內(nèi)表面56與導(dǎo)電嘴16的外表面之間的環(huán)形通道58中 流動，并且流過設(shè)在導(dǎo)電嘴16中的輔助通道80。因此，如圖3的流動箭頭所示，從輔助通道80出來的保護(hù)氣體比圖1的情況更靠近焊 絲42，并且直接穿過導(dǎo)電嘴30的端面32,由此供應(yīng)增壓的保護(hù)氣體 從而消除圖1中存在的低壓區(qū)和渦流。通過避免低壓區(qū)并且避免在低 壓區(qū)內(nèi)循環(huán)的渦流7 8 ，實質(zhì)上就降低了飛濺堆積并且因此就不需要經(jīng) 常中斷焊接過程而清除焊接噴嘴50和導(dǎo)電嘴16的飛濺。圖5和6示出了本發(fā)明的另一實施例，其中，多個流動輔 助通道90是切入導(dǎo)電嘴16的外表面30內(nèi)的開口面通道。在圖5和6 的例子中，這些輔助通道90隨著它們前進(jìn)到導(dǎo)電嘴16的端面32而 逐漸變深，并且由此成一角度從而朝電極孔36集中或會聚。每個輔 助通道90都具有開口端92。輔助氣流通道90成的角度將氣體流動對 準(zhǔn)箭頭94的方向，更靠近焊絲42。本發(fā)明的上述描述實質(zhì)上只是示例性的，并且因此其變形 也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且這些編寫那個是本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易想 到的。例如，盡管圖1示出的通道是平行于電極孔36延伸，但可以 理解，圖3中鉆入導(dǎo)電嘴16的主體中的輔助通道80可以與圖5和6 的例子中的輔助通道90 —樣成一角度。而且，盡管圖5示出的切入 外表面30的通道90是成角度延伸的，但這些通道可以是切入導(dǎo)電嘴 的外表面的平行通道，而沒有朝著焊絲42成一角度。此外，可以理 解和想到，圍繞焊絲42的輔助通道的相對大小和數(shù)量可以隨著消除 低壓區(qū)及其引起的渦流事件所需要的而進(jìn)行變化。盡管本文附圖示出的例子中，保護(hù)氣體是既與環(huán)形通道又 與輔助通道相連通，也可以設(shè)計其它進(jìn)口和連通裝置來使環(huán)形氣體通 道和輔助氣體通道連上保護(hù)氣體罐。因此，可以看出本發(fā)明提供了一種新的、改進(jìn)的焊槍，其 導(dǎo)電嘴有效減少了焊接飛濺的堆積并且由此提高了氣體保護(hù)金屬極 電弧焊接過程的效率。本發(fā)明的描述實質(zhì)上只是示例性的，并且因此其變型也在 本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于對工件進(jìn)行氣體保護(hù)金屬極電弧焊的焊槍，包括焊槍殼體；安裝在殼體上且具有電極孔的導(dǎo)電嘴，焊絲穿過該電極孔供向工件；安裝在焊槍殼體上的噴嘴，并且所述噴嘴以一種與其間隔開的關(guān)系包圍著導(dǎo)電嘴，從而在導(dǎo)電嘴和噴嘴之間限定出環(huán)形氣體通道；保護(hù)氣體進(jìn)口，保護(hù)氣體由該保護(hù)氣體進(jìn)口進(jìn)入環(huán)形氣流通道中且流出噴嘴而流向工件；以及多個輔助通道，其設(shè)在導(dǎo)電嘴中并且與保護(hù)氣體進(jìn)口相連通，所述輔助通道具有布置在導(dǎo)電嘴的電極孔周圍的開口端以包圍焊絲，由此保護(hù)氣體流過噴嘴和導(dǎo)電嘴兩者。
2、 如權(quán)利要求1所述的焊槍，其特征在于由設(shè)在導(dǎo)電嘴中的多 個孔形成的輔助通道。
3、 如權(quán)利要求2所述的焊槍，其特征在于還包括平行于電極孔 延伸的多個孔。
4、 如權(quán)利要求2所述的焊槍，其特征在于還包括與電極孔成一 角度延伸并且朝電極孔集中的多個孔。
5、 如權(quán)利要求1所述的焊槍，其特征在于還包括呈圓柱形且具 有外表面的導(dǎo)電嘴，并且輔助通道是在該外表面中的開口面通道。
6、 如權(quán)利要求5所述的焊槍，其特征在于還包括平行于電極孔 延伸的開口面通道。
7、 如權(quán)利要求5所述的焊槍，其特征在于還包括成一角度延伸 且朝電極孔集中的開口面通道。
8、 一種用于氣體保護(hù)金屬極電弧焊槍的改進(jìn)的導(dǎo)電嘴，所述焊 槍具有圍繞導(dǎo)電嘴的保護(hù)氣體噴嘴，所述導(dǎo)電嘴包括金屬圓柱形主體，其具有中心孔和圓柱形外表面，焊絲經(jīng)由該中 心孔供給，該圓柱形外表面與噴嘴間隔開從而與其限定出環(huán)形氣流通 道；以及多個氣流輔助通道，設(shè)在金屬圓柱形主體中從而提供補充氣 流，從而有效避免導(dǎo)電嘴端部出現(xiàn)低壓區(qū)和由此產(chǎn)生的飛濺堆積。
9、 如權(quán)利要求1所述的焊槍，其特征在于還包括由設(shè)在導(dǎo)電嘴 中的多個孔形成的輔助通道。
10、 如權(quán)利要求2所述的焊槍，其特征在于還包括多個平行于電極孔延伸的孔。
11、 如權(quán)利要求2所述的焊槍，其特征在于還包括與電極孔成一角度延伸并且朝電極孔集中的多個孔。
12、 如權(quán)利要求l所述的焊槍，其特征在于還包括呈圓柱形且具 有外表面的導(dǎo)電嘴，并且輔助通道是在該外表面中的開口面通道。
13、 如權(quán)利要求5所述的焊槍，其特征在于還包括平行于電極孔 延伸的開口面通道。
14、 如權(quán)利要求5所述的焊槍，其特征在于還包括成一角度延伸 且朝電極孔集中的開口面通道。
15、 一種用于對工件進(jìn)行氣體保護(hù)金屬極電弧焊的焊槍，包括 坪槍殼體；安裝在殼體上且具有圓柱形外表面和端面的圓柱形導(dǎo)電嘴；電極孔，其沿軸向穿過導(dǎo)電嘴且在其端面中具有開口 ，焊絲經(jīng)由 被引導(dǎo)朝向工件；噴嘴，所述噴嘴以一種與其間隔開的關(guān)系包圍著導(dǎo)電嘴，從而在 導(dǎo)電嘴外表面和噴嘴之間限定出環(huán)形氣體通道；保護(hù)氣體進(jìn)口 ，保護(hù)氣體由該保護(hù)氣體進(jìn)口進(jìn)入環(huán)形氣體通道中且流出噴嘴而流向工件；以及多個輔助通道，其設(shè)在導(dǎo)電嘴中并且與保護(hù)氣體進(jìn)口相連 通，所述輔助通道在導(dǎo)電嘴的端面中具有開口并且圍繞電極孔；由此保護(hù)氣體流過噴嘴和導(dǎo)電嘴兩者。
16、 如權(quán)利要求15所述的焊槍，其特征在于還包括，所述輔助 通道是在導(dǎo)電嘴中軸向延伸且平行于電極孔延伸的多個孔。
17、 如權(quán)利要求15所述的焊槍，其特征在于還包括，所述輔助 通道是設(shè)在導(dǎo)電嘴中且與電極孔成一 角度延伸并且朝電極孔集中的多個孔。
18、 如權(quán)利要求15所述的焊槍，其特征在于還包括，所述輔助 通道是導(dǎo)電嘴外表面中的開口面通道。
19、 如權(quán)利要求15所述的焊槍，其特征在于還包括，所述輔助通道是在導(dǎo)電嘴的外表面中軸向延伸的開口面通道，所述開口面通道 具有圍繞焊絲的開口下端。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于氣體保護(hù)金屬極電弧焊的焊槍和導(dǎo)電嘴。具體地，提供了一種用于氣體保護(hù)金屬極電弧焊的焊槍，其包括焊槍殼體和安裝在殼體上且具有電極孔的導(dǎo)電嘴，焊絲穿過該電極孔供入。安裝在焊槍殼體上的噴嘴包圍著導(dǎo)電嘴，在導(dǎo)電嘴和噴嘴內(nèi)側(cè)之間限定出環(huán)形氣體通道。保護(hù)氣體進(jìn)口將保護(hù)氣體傳送到環(huán)形氣體通道中以使保護(hù)氣體流出噴嘴。多個輔助流動通道設(shè)在導(dǎo)電嘴中并且具有布置在電極孔周圍的開口端。這些輔助流動通道與氣體進(jìn)口相連通并且包圍著焊絲，輔助的保護(hù)氣體流比流經(jīng)導(dǎo)電嘴和噴嘴之間的環(huán)形氣體通道的保護(hù)氣體流更靠近焊絲。
文檔編號B23K9/16GK101417365SQ20081016678
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者A·D·哈哈列夫 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司