[发明专利]钛合金大厚板窄间隙焊接用TIG焊枪

说明书

技术领域

本发明属于钛合金焊接用焊枪，主要涉及一种钛合金大厚板窄间隙焊接用TIG焊枪。

背景技术

由于钛合金具有的优良性能，使其在舰船的制造上得到了广泛应用。随着对舰船服役要求的提高及制造技术的发展，大厚板钛合金的应用也越来越多。目前应用于钛合金焊接的普通TIG受到外形尺寸的限制，在进行钛合金大厚板焊接时需开较大坡口，焊接道次多，焊接残余应力大、焊接变形大以及焊接热影响区宽、焊接效率低等，这些都限制了其使用面。窄间隙焊接和传统焊接方法相比具以生产率高、生产成低、接头的残余应力和残余变小、焊缝组织相对细小、接头力学性能好等优点。国外把该技术应用于大厚板钛合金的焊接已取得成功经验。国内目前在钛合金大厚板焊接上的应用研究尚属空白。

普通TIG焊枪的工作原理为：进出水管的一端连接在焊机的循环水箱上，另一端焊在焊枪水冷主体的水冷套上，对焊枪进行冷却；同时，焊接电缆装在进水管中和水冷主体连接在一起，钨极装在钨极夹中，钨极夹装在压紧套中，通过钨极压头把压紧套和钨极夹压紧定位，并和水冷主体紧密联结在一起，同时实现钨极的定位。通过以上几个部件，实现了焊把一端的的电流通路，即通过装在进水管中的电缆→水冷主体→压紧套→钨极夹→钨极。一端连接在焊机电磁阀上的气管穿过水冷主体把保护气送到水冷主体和压紧套之间，压紧套上均布的气流通道把保护气在周向均匀送入陶瓷喷嘴，实现对钨极和焊接熔池的有效保护。工作时，通过装在手把上的控制开关实现高频引弧和焊接的开始与结束。而为了解决钛合金大厚板窄间隙焊接技术难题，就涉及对普通TIG焊枪的改进。

发明内容

本发明的目的即是提出一种钛合金大厚板窄间隙焊接用TIG焊枪，以解决钛合金大厚板窄间隙焊接的技术难题。

本发明焊枪的结构设计为：其主要包括手把和焊枪体两部分；焊枪体中具有水冷体、钨极装夹部分和喷嘴部分等；其中手把与焊枪体之间为柔性连接，手把与焊枪体能形成任意空间夹角并在所选位置保持定位。

焊枪的喷嘴为扁口形状，即喷嘴的横截面为长方形。

喷嘴的高度≥60mm，喷嘴的宽度≤10mm。

本发明焊枪的手把与焊枪体之间通过柔性连接机构连接；该柔性连接机构主要由连接球头、手把接头和弹簧及压紧衬垫构成，手把前端通过手把接头与连接球头连接，连接球头吻配地卡在手把接头的球面内，使连接球头能够空间位置随意转动；手把前端连接弹簧而弹簧另一端的压紧衬垫其圆弧面吻配地弹性压紧在连接球头上，进行球头的定位和提高球头转动的摩擦力；连接球头另一端与焊枪体联接。手把接头通过螺纹与手把相连接，通过改变手把接头旋进的深度，即可调整弹簧的弹力，改变球头转动的摩擦力，使得连接球头能够随意定位，保持手把与焊枪体定位的稳定性。

本发明焊枪的水冷体部分、钨极装夹部分及压紧套等，采用现有TIG焊枪的基本结构。

本发明所提出的钛合金大厚板窄间隙焊接用TIG焊枪达到了钛合金大厚板窄间隙焊接的要求，进行48mmTi75合金厚板焊接试验，焊接过程稳定，能够进行不同焊接位置的稳定焊接，焊缝宽度为18mm左右，达到了预期的目标，焊接试板的无损检测、接头力学性能、硬度和金相组织等满足Ti75合金的性能要求，其可以与普通TIG焊枪电源匹配，操作灵活。

附图说明

图1为本发明焊枪结构示意图。

图2为本发明中焊枪体的结构放大图。

图中，1、手把，2、弹簧，3、压紧衬垫，4、手把接头，5、连接球头，6、钨极压头，7、水冷主体，8、压紧套，9、喷嘴接头，10、喷嘴，11、钨极夹，12、进出水管，13、气管，14、进气孔，16、水冷套，17、调整垫片，18、绝缘层。

具体实施方式

结合附图给出的实施例对本发明加以进一步说明：