[其他]气体压缩式电弧喷嘴

说明书

本申请是一个美国在先申请的部分后续申请，该在先申请是1986年1月31日提交的，申请号为824525。

本发明介绍了一种利用气流控制电弧放电的装置，其中，电弧放电的对象是一个导体工件。

电弧放电装置的一般应用是切割和打眼，而对某些情况来说，由于在工件上积存了溶渣，所以要获得一个干净的工件几乎是不可能的。在防止这种问题出现的努力中曾采用了气体喷咀，根据工件的具体情况对其进行不同的安置。例如：为在一个工件的外表面气刨出一个沟槽，曾把许多个气体喷咀聚集成组安置在该装置的焊头下方，喷咀对准电弧对工件放电的部位，这样做的目的是希望最大限度地除去电弧所熔融的金属。然而，实际上不管把多少个气体喷咀聚集成组安置在焊头的下方，还是如1983年2月15日公布的专利号为51405号的保加利亚专利所描述的那样，把气体喷咀环形分布在焊头周围，电弧放电总要发出噪音，而且加工后的产品上堆满了含有工件材料熔化而成的硬化的熔滴熔渣，它们牢固地粘附在工件上，或许还会造成过量的电焊烟尘。在1985年9月25日提交的申请号分别为780031和780033的在先专利申请中做出了对熔化极焊条的论述，该焊条用来提高在电弧作用于工件的位置处产生热能的能力，但即便是使用该熔化极焊条自动进给的焊枪，也同样避免不了上述问题。

本发明的目的之一，是提供一种新的和改进的利用气流对电弧放电加以定形和定位的方法和装置。

本发明的具体目的之一，是与已有技术相比，要以一种建立相对安静而平稳的电弧作用方式来实现上述目的，同时，几乎没有熔渣积存且极大地降低了烟尘。

本发明的另一个具体目的，是在实现上述目的同时，使电弧的压缩获得可调性控制，使工件与气体喷咀的相对位置远大于现在可能的相对位置，从而为观察电弧作用于工件的情况提供一个更为理想的观察通道。

本发明的一个更为具体的目的，是为一个电弧放电装置提供一种通用的喷咀结构。因此使同一个喷咀可用于实现上述多种目的、适用于各种各样的操作，包括金属板气割和工件气刨。

本发明的一个总的目的，是采用一种实现更快、更有效的电弧放电作用的结构，同时，显著扩大了电弧放电的可行范围，从而达到上述诸种目的。

本发明用这样一个电弧放电装置实现上述诸种目的，在该装置中，一个环状喷咀包围着电极且其构造要适于以跨音速放射气流，并在围绕电极中心轴的圆周方向上产生均匀气流，且气流被导向下游口，包围住电弧，同时，径向限制和成形电弧。气体的跨音速放射是由于特殊设计的环形气体喷咀以及气源向喷咀提供的相适宜的气压，这样，喷咀口处的气流就形成了一个临界状态的特征区域，即，在围绕焊条和朝着电弧产生区喷射时，在气体以跨音速喷射之前，气体先要经过从高亚音速到相对来说是低超音速的过程。

在本发明一个通用的最佳实施例中，提供了用于另外产生另一个放射气流环的装置，该环状气流同心地围绕着该跨音速气流并且二者沿相同的轴向流动，但气流流速较跨音速气流小，这样，限制电弧的气流压力便能在靠近焊条及其触发电弧的周围得到控制，并因此使大气压力对跨音速环状气流的作用可以被所说的另一个气流环减弱。

本发明将对几个实施例，联系附图进行直观，详细的描述，在这些附图中：

图1是一种通用电焊喷咀的纵向剖面图。

图2是图1结构中三个内部组件的纵剖面部件分解图。

图3是一个与图1相类似的图，用于说明一个基本上用于单一目的不同的实施例。

图4是一个与图2相类似的图，表示图3结构里相应的三个内部组件。

图5是一个表示了另一种可替换结构的局部纵向剖面图。

图6是一个与图1相类似的图，表示一种改进型。

图7和图7A分别是图6的一个部件的部分纵向剖面视图和一个截面图，该截面图是从图7中的7A-7A线截取的。

图8是图6中另一部件的部分纵向剖面视图。

图9是图6中另一部件的横截面图，该图沿图6上9-9线截取的。

图1所示的电焊喷咀结构，包括一个电极部件10：一个两部分的主体部件11a-11b以及一个护罩部件12，与一个从喷咀的进气端延伸到其出气端的中心轴相互维持同轴的关系。所说的两部分的主体组件是管式结构，且为与主焊枪出口14相联，该组件的进气端具有内螺纹13。该主体组件还要制造成以可拆卸的方式与电极部件10的上游端相联。这样，该电极部件10余下的下游端部分至少在它与主体组件的沿圆周方向有连续径向间隔的重叠区的一个下游段A上获得了一个悬臂支撑。