[发明专利]气保复合焊枪

说明书

一种气保复合焊枪，包括焊枪主体、焊枪嘴、复合线缆和送粉管；焊枪主体的枪颈上设电嘴座、导电嘴、气体分流体和绝缘体；焊枪嘴上设有粉孔和出粉口，焊枪嘴通过绝缘体与焊枪主体连接；复合线缆连接在焊枪主体的后端，包含焊接电缆、送丝管和送气管；电嘴座及导电嘴上分别设有通孔，送丝管与电嘴座及导电嘴上的通孔构成送丝通道；电嘴座上还设有出气孔，气体分流体上设有分气孔，送气管与焊枪主体内部的空隙、电嘴座上的通孔、以及出气孔、分气孔、导电嘴与焊枪嘴之间的空隙构成输气通道；送粉管与焊枪嘴上的粉孔和出粉口构成送粉通道。本发明可实现熔化极气体保护焊与粉末堆焊两者合一的气保复合焊工艺，提高焊道品质、焊接效率和焊接安全。

技术领域

本发明涉及一种焊枪，尤其涉及一种气保复合焊枪，用于实现在熔化极气体保护焊时加入粉末堆焊使用的焊粉进行复合共焊的新工艺，属于焊接设备制造技术领域。

背景技术

熔化极气体保护焊(英文简称GMAW)是利用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与被焊工件金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及熔池附近的金属免受周围空气的有害作用，连续送进的焊丝金属不断熔化并过渡到熔池，与熔化的母材金属融合形成焊缝金属，从而使工件相互连接起来。

熔化极气体保护焊适用于大多数金属和合金的焊接，特别是焊接碳钢和低合金钢的焊接，因此，应用十分广泛。

但是，熔化极气体保护焊也存在着明显的缺点：

首先，熔化极气体保护焊使用的焊丝直径较细，多为1.6mm以下，由于焊丝直径小，所以焊道的填充量就会相对较少，因此，焊接的效率就不高，但若要通过提高焊丝直径来实现提高焊接效率却很难做到，因为焊丝直径过粗，送丝难度就大且要求送丝管路非常平滑，因此，若用过粗直径的焊丝则无法适用于采用机械手等设备进行自动焊接的工况；

其次，熔化极气体保护焊焊接时的飞溅大，不够安全；

第三，熔化极气体保护焊的焊材有一定的局限性，一些高硬度、高耐腐材料很难制成焊丝，因此，这类材料无法通过熔化极气体保护焊实现焊接。

此外，在金属表面工程领域，耐磨、耐腐堆焊应用已非常广泛，熔化极气体保护焊是实现耐磨、耐腐堆焊的主要工艺方法之一，但由于焊材的局限，其焊接产品性能很难达到高品质的要求。

等离子粉末堆焊(英文简称PTA)是以等离子弧作为热源，应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固的焊接工艺，当等离子束离开后，基体表面自激冷却，形成一层高性能的合金层，从而实现零件表面的强化与硬化。对于一些有特殊要求的产品，一般采用此工艺来实现其高品质的要求，如阀门密封面的耐腐蚀要求等。

现有技术中已有相当多的设备装置用于解决等离子粉末堆焊过程中出现的问题，如：

发明专利申请(申请号201910977626.0)提供的《一种合金粉末充分利用的等离子粉末堆焊装置》，该装置包括焊枪本体还包括旋转送粉机构，采用保护气体驱动旋转送粉机构旋转，使合金粉末周向出粉，出粉均匀防止堵塞。

由于等离子弧具有电弧温度高、传热率大、稳定性好、熔深可控性强等特点，因此，通过调节相关的堆焊参数，可对堆焊层的厚度、宽度、硬度在一定范围内进行自由调整。

然而，等离子粉末堆焊设备的缺点是造价高、设备复杂、运行操作难度大，同时焊枪体积大，操作没有熔化极气体保护焊灵活；此外，由于高性能合金粉末价格比较昂贵，实施堆焊成本较大，因此，对于一些性能要求相对较低的产品，目前大家还是尽量采用成本较为低廉的熔化极气体保护焊进行焊接。

目前，熔化极气体保护焊方面已有多种公开技术包括焊枪技术可以参考，如：