一种TIG焊焊枪及焊接冷却方法

摘要

一种TIG焊焊枪，枪头包括钨极、保护气罩及固定座；枪身包括从外到内同轴套设的绝缘衬套、冷却管筒体、钨极夹及压紧调节杆，钨极夹前端抵顶于固定座中的通孔前部锥孔处；保护气罩套设于固定座本体外周；冷却管筒体前端套接于固定座连接部；绝缘衬套与冷却管筒体之间形成冷却水通道；枪身内形成作为保护气体通道的环状气室，固定座上沿周向均匀开有与轴向呈锐角设置的气体分配孔。本发明的焊接冷却方法，枪身由冷却水冷却，保护气体先冷却钨极和周围部件，后在焊接过程中对焊缝进行保护。本发明的焊枪和焊接冷却方法能有效冷却焊枪的枪体、钨极及周围部件，并能够避免冷却水的漏泄，焊枪结构简单易于拆卸，提高了焊接质量和焊枪寿命。

权利要求

1.一种TIG焊焊枪，包括枪头和枪身，所述枪头包括钨极、保护气罩及固定座；所述枪身包括从外到内同轴套设的绝缘衬套、冷却管筒体、钨极夹及与钨极夹后端连接的压紧调节杆，所述枪身外壁上设置有电路管、保护气体进气口、外部进水管和外部回水管，其特征在于：所述固定座包括固定座本体、前端部和连接部，所述钨极夹前端抵顶于所述固定座中的通孔前部锥孔处；保护气罩套设于所述固定座本体外周；所述冷却管筒体前后两端均密封，前端套接于所述固定座连接部；

所述绝缘衬套与所述冷却管筒体之间形成冷却水通道；

所述冷却管筒体、所述固定座的通孔与所述压紧调节杆、所述钨极夹之间形成作为保护气体通道的环状气室，所述固定座上开设有连通所述环状气室与所述保护气罩内空腔的气体分配孔，所述气体分配孔沿所述固定座周向均匀分布并与轴向呈一锐角设置。

2.如权利要求1所述的焊枪，其特征在于：所述冷却管筒体与所述绝缘衬套之间沿轴向分别形成进水通道和回水通道，该进水通道和回水通道的前端密封连通于环形的进回水通道，所述进回水通道绕设于所述固定座连接部外周；而该进水通道和回水通道的后端分别通过第一径向通水孔和第二径向通水孔与所述外部进水管和所述外部回水管连接。

3.如权利要求1所述的焊枪，其特征在于：所述固定座本体、前端部和连接部均为圆柱状，所述固定座本体的直径大于所述前端部、所述连接部的直径，所述固定座本体与所述保护气罩、所述连接部与所述冷却管筒体均为螺纹连接。

4.如权利要求1所述的焊枪，其特征在于：所述锐角为45度，所述气体分配孔共有六个。

5.如权利要求1所述的焊枪，其特征在于：所述钨极夹为圆管状，所述钨极夹后端开有向前端延伸一定长度的切口，所述切口在所述钨极夹轴向均匀分布，所述钨极夹前端面为与所述锥孔相吻合的锥面；所述钨极夹后端插入并抵顶于所述压紧调节杆内，所述冷却管筒体后端螺纹连接于所述压紧调节杆末端；所述钨极夹的内孔直径可通过所述压紧调节杆调节。

6.如权利要求1所述的焊枪，其特征在于：所述保护气罩为陶瓷结构。

7.如权利要求5所述的焊枪，其特征在于：所述钨极夹可夹直径为1.6-6.4mm的钨极棒。

8.一种使用权利要求1所述TIG焊焊枪的TIG焊接的冷却方法，包括对焊枪枪体、钨极和周围部件的冷却，其特征在于，所述焊枪枪身由枪体冷却水通道内的冷却水冷却，所述钨极和周围部件的冷却由枪体保护气体通道内的保护气体冷却，所述保护气体先冷却枪头的钨极，温度上升的保护气体被送入焊接部件焊缝处，在焊接过程中对焊缝进行保护。

9.如权利要求8所述的冷却方法，其特征在于：所述保护气体的气体流量和流速可调节。

10.如权利要求9所述的冷却方法，其特征在于：所述保护气体从气体分配孔中喷出，在被保护气罩折射的过程中同时冷却所述保护气罩。

说明书

一种TIG焊焊枪及焊接冷却方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种焊接设备，特别涉及一种TIG焊焊枪及冷却方法。 背景技术

[0002] TIG焊焊枪在焊接过程中钨极部分温度极高，需要对钨极及焊枪周围部件进行迅速、持久的冷却，才能保证钨极不被快速烧损而影响焊接质量。 如图1所示，现有技术的焊枪由芯轴24、冷却管筒体23、绝缘衬套22、连接座36、密封圈35、38、水分配器37、径向通水孔28、29、压紧盖39、钨极夹34以及压紧调节杆33等组成。 保护气体分配孔26位于芯轴24的前端，冷却管筒体23的前端开有进水口25和回水口30，钨极夹位于芯轴24内腔，通过压紧调节杆33把钨极棒40固定在钨极夹34上，钨极夹34螺接于压紧调节杆33，不利于夹持不同直径的钨极棒。同时，枪头外围罩有一保护气罩41，该保护气罩41通过螺接于连接座36而固定于枪头，且保护气罩41与枪头之间形成空腔。
钨极周围部件的温度是通过开式的水循环冷却，即冷却水由枪体的轴向进水管27，通过冷却管筒体23前端的进水孔25，再通过水分配器37，流入枪头与保护气罩41所形成的空腔中冷却钨极及焊枪周围的部件，然后通过水分配器流回冷却管筒体23的回水口30再流回轴向回水管31回水，带箭头的线段表示所述冷却水流动方向。从而实现对焊枪钨极和焊枪周围部件的冷却。 此种结构，为了防止冷却水泄漏，需要严格的密封，在水分配器37的前后都装有密封圈，前部的密封圈38用于防止冷却水流入钨极，后部的密封圈35用于防止冷却水通过保护气罩41流出。 由于焊接温度很高，很容易引起保护气罩41的变形和密封圈35、38的损坏，致使冷却水很容易漏泄，严重的影响焊接质量和焊枪使用寿命，而且该焊枪结构较为复杂，对密封性能和密封材料要求高，在高节奏的生产条件下，不允许发生任何泄漏，为保证焊缝质量，操作者要经常检查焊枪并更换密封圈，大大降低了生产效 率。

[0003] 同时，通常的冷却方法为水冷方法，低温的保护气体未得到充分的利用，而其直接送入焊接部件的焊缝处，尤其在冬季寒冷的环境下，低温的保护气体并不利于在焊接过程中对焊缝的保护。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的冷却水很容易漏泄，严重的影响焊接质量和焊枪使用寿命，焊枪结构复杂，对密封性能和密封材料要求高的问题，本发明提供一种能够有效冷却焊枪的枪体、钨极及周围部件，并能够避免冷却水的漏泄，结构简单易于拆卸，并能提高焊接质量和焊枪寿命的焊枪。

[0005] 本发明的另一个目的在于提供一种能够有效冷却焊枪的枪体、钨极及周围部件，并能够避免冷却水的漏泄，并能提高焊接质量和焊枪寿命的焊接冷却方法，并加强在焊接过程中对焊缝的保护。

[0006] 本发明的目的由如下技术方案实现：

[0007] 一种TIG焊焊枪，包括枪头和枪身，所述枪头包括钨极、保护气罩及固定座；所述枪身包括从外到内同轴套设的绝缘衬套、冷却管筒体、钨极夹及与钨极夹后端连接的压紧调节杆，所述枪身外壁上设置有电路管、保护气体进气口、外部进水管和外部回水管，

[0008] 所述固定座包括固定座本体、前端部和连接部，所述钨极夹前端抵顶于所述固定座中的通孔前部锥孔处；保护气罩套设于所述固定座本体外周；所述冷却管筒体前后两端均密封，前端套接于所述固定座连接部；

[0009] 所述绝缘衬套与所述冷却管筒体之间形成冷却水通道；

[0010] 所述冷却管筒体、所述固定座的通孔与所述压紧调节杆、所述钨极夹之间形成作为保护气体通道的环状气室，所述固定座上开设有连通所述环状气室与所述保护气罩内空腔的气体分配孔，所述气体分配孔沿所述固定座周向均匀分布并与轴向呈一锐角设置。

[0011] 一种TIG焊接的冷却方法，包括对焊枪枪体、钨极和周围部件的冷却，所述焊枪枪身由枪体冷却水通道内的冷却水冷却，所述钨极和周围部件的冷却由枪体保护气体通道内的保护气体冷却，所述保护气体先冷却枪头的钨极， 温度上升的保护气体被送入焊接部件焊缝处，在焊接过程中对焊缝进行保护。

[0012] 与原焊枪相比，本发明的焊枪的有益效果在于：

[0013] 冷却水采取在枪身密封冷却，无需使用密封圈，冷却水不会发生漏泄，保证了焊接质量、提高了焊枪使用寿命。

[0014] 由固定座上的气体分配孔喷出的保护气体填充了枪头与保护气罩的空间，可以起到冷却钨极及周围部件的作用。

[0015] 保护气罩采用陶瓷，在高温下不易变形和烧损，提高了焊枪寿命。 [0016] 该焊枪结构简单，更换和调节钨极棒方便，维护成本比原焊枪有明显的降低。因部件少，易维修和整枪更换，生产效率得到很大的提高。

[0017] 该焊枪可以承载500A，甚至700A-900A的电流，适用于TIG焊直接熔母材的焊接形式。 可变更钨极夹的内孔直径，可夹￠1.6mm-￠6.4mm的钨极棒，适应不同焊接电流的要求。

[0018] 与现有技术相比，本发明的冷却方法的有益效果在于：

[0019] 保护气体通过固定座气体分配孔喷出的低温保护气体一方面用来冷却钨极以及钨极的周围部件，另一方面，通过气体保护罩口送入焊接部件焊缝处，在焊接过程中对焊缝保护，由此冷却水和保护气体各自起到了现有技术所不能达到的冷却效果，是利用温度梯度，实现了稳定的冷却。 尤其在冬季寒冷的环境下，低温的保护气体，在冷却钨极及周围部件的过程中，其温度得到了适当的提升，更有利于在焊接过程中对焊缝的保护。

附图说明

[0020] 图1为现有技术TIG焊焊枪的结构剖面图；

[0021] 图2为本发明TIG焊焊枪的外观结构示意图；

[0022] 图3为图2沿A-A方向的结构剖视图。

具体实施方式

[0023] 下面将结合附图及优选实施例对本发明作进一步说明。其中，图2为本发明TIG焊焊枪的外观结构示意图；图3为图2沿A-A方向的结构剖视图。

[0024] 本说明书中，相对靠近焊枪枪头的一端为前端，相对远离焊枪枪头的一端为后端或末端。

[0025] 如图2和图3所示，本发明优选实施例的TIG焊焊枪，枪头包括钨极棒13、保护气罩12及固定座5；枪身包括从外到内同轴套设的绝缘衬套3、冷却管筒体2、钨极夹1及压紧调节杆7，固定座5包括均为圆柱状的固定座本体52、前端部51和连接部53，固定座本体52的直径大于前端部51和连接部53的直径，钨极夹1抵顶于固定座5中的通孔前部圆锥孔处；钨极夹1通过前端的与其吻合的圆锥面结构抵顶于固定座5中的通孔前部锥孔处，这样的配合关系，使钨极夹1和固定座5之间有了很好的密封性能，且易于实现对钨极夹的调节。

[0026] 保护气罩12通过螺纹连接密封的套设于固定座本体52外周，保护气罩12内部与钨极13之间形成空腔。

[0027] 冷却管筒体2一端通过螺纹密封的套接于固定座连接部53，其另一端通过螺纹连接于穿设于其中的压紧调节杆7末端的连接部71，在连接部71与压紧调节杆尾部紧固件73之间还通过密封圈72增加其密封性能。

[0028] 绝缘衬套3套接于冷却管筒体2外周，其与冷却管筒体2之间形成冷却水通道；本发明焊枪的冷却水在冷却水通道内循环；

[0029] 本发明焊枪的保护气体通道，包括保护气罩12内的空腔，以及冷却管筒体2、固定座5中空部分与压紧调节杆7、钨极夹1之间形成的环状气室，还包括固定座5上开设的连通环状气室与空腔的气体分配孔6，气体分配孔6沿固定座5周向均匀分布并与轴向呈一45度角，气体分配孔的个数优选为6个，8个。

[0030] 如图2所示，绝缘衬套3外壁上设置有将外部回水管和电路管集成一体的回水和电路管18、保护气体的进气口17、冷却水的外部进水管16。

[0031] 本发明的的焊枪与本发明冷却方法的冷却水通道，包括进水通道4、回水通道10和进回水通道11，冷却管筒体2与绝缘衬套3之间沿轴向分别形成进水通道4和回水通道10，该进水通道4和回水通道10的前端密封连通于环形的进回水通道11，进回水通道
11绕设于固定座连接部53外周；进回水通道11可根据实际需要确定所需环绕的圈数。
而该进水通道4和回水通道10的两后端分别通过半圆状的第一径向通水孔8和第二径向通水孔9与外部进水管16和外部回水管18连接。

[0032] 本发明的焊枪，钨极夹1为圆管状，钨极夹1第一端插入并抵顶于同样 为圆管状的直径大于钨极夹1的压紧调节杆7内，钨极夹1第二端开有向第一端延伸一定长度的切口，切口在钨极夹1轴向均匀分布，切口的数量优选为3个、4个，钨极夹1的内孔直径可通过拧紧或放松压紧调节杆来调节；调节，可夹直径为1.6-6.4mm的钨极棒。 在拧紧压紧调节杆7时，在压紧调节杆7的带动下，钨极夹1的开有切口的前端向中心靠拢，使钨极夹1的内孔直径变小。

[0033] 本发明的焊枪，保护气罩12为陶瓷结构，在高温下不易变形和烧损，提高了焊枪寿命。 钨极夹1、压紧调节杆7、固定座5和冷却管筒体2均为黄铜结构。 [0034] 本发明实施例的TIG焊接的冷却方法，包括对焊枪枪体、钨极和周围部件的冷却，焊枪枪身的冷却由本发明焊枪的冷却水通道内的冷却水冷却，钨极和周围部件的由本发明实施例的焊枪的保护气体通道内的保护气体冷却，保护气体先冷却枪头的钨极，温度上升的保护气体被送入焊接部件焊缝处，在焊接过程中对焊缝进行保护。 保护气体的气体流量和流速可通过管道上设置的手阀调节。 保护气体从气体分配孔6中喷出，在被保护气罩12折射的过程中同时冷却保护气罩12。

[0035] 本发明的焊枪及焊接冷却方法，冷却水采用闭式循环，如图3所示，冷却水在焊枪冷却管筒体与绝缘衬套3之间的封闭腔内循环，而该轴向进水通道和轴向回水通道的两后端分别与该枪身上设置的外部进水管和外部回水管连接，从而实现循环水冷却枪体的目的。 带箭头的线段表示循环水流动方向。

[0036] 由冷却管筒体2与压紧调节杆7和钨极夹1之间形成一环状气室，保护气体从进气孔进入环状气室，再由固定座5从气体分配孔6按所调节的气体流量喷出，喷出的保护气体同时可以冷却钨极和保护气罩及其它部件。 保护气罩采用陶瓷制品，不仅冷却迅速，而且高温下不易变形和烧损。 此种结构可以大大提高焊接质量和焊枪的使用寿命，降低生产成本，提高生产效率。

[0037] 以上所述的仅为本发明的较佳可行实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。