摆动电弧窄间隙MIG/MAG焊炬

技术领域

本发明涉及一种窄间隙焊接技术，具体涉及一种摆动电弧窄间隙MIG/MAG焊炬。

背景技术

窄间隙焊接是一种高效的焊接技术。它在传统弧焊的基础上，改变坡口形式为I形或 者0.5°～7°之间的小角度的U、V形坡口。窄间隙焊接技术在焊接厚板时具有诸多优势。 窄间隙焊接中由于采用小尺寸的坡口，相比传统焊接方法，其焊缝截面面积尺寸大大减小， 能够节约大量焊接材料，显著提高生产效率；同时能够降低焊接热输入，减少焊接变形和 焊接残余应力，有利于焊接质量的提高。在传统焊接领域中，GMAW方法是应用最广泛 的焊接方法之一，其有诸多特性十分有利于窄间隙焊接技术。与其它焊接方法相比， GMAW热输入调节范围宽、冶金过程简单、适用平焊横焊及全位置焊接等优点，因此窄 间隙MAG焊接应用十分广泛。但是侧壁未熔合是窄间隙MAG焊接技术中的关键难点， 为了解决这一难点，各国焊接工作者提出了多种方法，其中包括旋转电弧、双丝、摆动等。 摆动焊接技术广泛应用于焊接领域中，其通过改变摆动参数调整对侧壁的热输入，因此可 以应用于窄间隙MAG中，以解决窄间隙焊接中的侧壁未熔合问题。

发明内容

本发明为解决窄间隙焊接中的侧壁未熔合的问题，而提供一种摆动电弧窄间隙 MIG/MAG焊炬。

本发明的摆动电弧窄间隙MIG/MAG焊炬包括焊枪主体、喷嘴高度调节部件、外置 式窄间隙喷嘴和导电嘴，焊枪主体包括焊枪外壳、摆动机构和导电冷却装置组成，摆动机 构包括电机、电机齿轮、过渡齿轮和摆动齿轮，电机齿轮固定于电机的输出轴上，过渡齿 轮同时与电机齿轮和摆动齿轮啮合，导电冷却装置包括焊枪接头、导电板、导电轴、导电 轴套、弯曲导电杆和两个水管，导电板两端分别与焊枪接头和导电轴相连，导电轴设置在 摆动齿轮的中心孔中并与摆动齿轮固定连接，摆动齿轮通过轴承安装在焊枪外壳上，焊枪 接头通过轴承安装在焊枪外壳上，导电轴套固定在导电轴上，并与导电轴形成一空腔，该 空腔与设在导电轴上两水孔相通，在焊枪接头端部设有进水口和出水口，两个水管设置在 焊枪接头与导电轴之间，两个水管分别将进水口和出水口与导电轴上的两水孔相通，弯曲 导电杆的上端通过螺纹连接在导电轴上，弯曲导电杆的下端穿过外置式窄间隙喷嘴，外露 在外置式窄间隙喷嘴外的弯曲导电杆下部设有折弯头，折弯头轴线与导电轴轴线形成5 °～15°夹角，导电嘴通过螺纹连接在折弯头上，喷嘴高度调节部件安装在焊枪外壳上， 外置式窄间隙喷嘴固定在喷嘴高度调节部件的下方。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、焊接接头与焊接电源接通后，焊接电流经导电板流经导电轴，通过弯曲导电杆 最终流到焊丝，在焊丝端部与母材之间形成电弧，由于焊丝与轴线之间存在夹角，因此焊 丝摆动到侧壁时，焊丝指向侧壁，这样有利于电弧对侧壁的加热，从而解决侧壁未熔合问 题。

二、本发明摆动电弧窄间隙MIG/MAG焊炬设计简单，结构紧凑，性能稳定可靠； 摆动参数可以根据不同的焊接情况适时调节，可以焊接板厚较大；焊接生产效率高相比现 有技术提高一倍以上，其能够适用于全位置焊接。

附图说明

图1是本发明外部整体结构示意图（图中标记5为喷嘴高度调节旋钮）；

图2是本发明的俯视图；

图3是图2的B-B剖视图；

图4是图2的C-C剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图4说明本实施方式，本实施方式包括焊枪主体1、喷 嘴高度调节部件2、外置式窄间隙喷嘴3和导电嘴4，焊枪主体1包括焊枪外壳106、摆 动机构和导电冷却装置组成，摆动机构包括电机101、电机齿轮103、过渡齿轮102和摆 动齿轮108，电机齿轮103固定于电机101的输出轴上，过渡齿轮102同时与电机齿轮103 和摆动齿轮108啮合，导电冷却装置包括焊枪接头104、导电板105、导电轴107、导电 轴套109、弯曲导电杆110和两个水管112，导电板105两端分别与焊枪接头104和导电 轴107相连，导电轴107设置在摆动齿轮108的中心孔中并与摆动齿轮108固定连接，摆 动齿轮108通过轴承安装在焊枪外壳106上，焊枪接头104通过轴承安装在焊枪外壳106 上，导电轴套109固定在导电轴107上，并与导电轴107形成一空腔114，该空腔114与 设在导电轴107上两水孔113相通，在焊枪接头104端部设有进水口111和出水口115， 两个水管112设置在焊枪接头104与导电轴107之间，两个水管112分别将进水口111和 出水口115与导电轴上的两水孔113相通，冷却水经进水口111、水管112进入导电轴107 与导电轴套109形成的空腔114后经出水口115出去，从而形成循环水冷却系统。弯曲导 电杆110的上端通过螺纹连接在导电轴107上，弯曲导电杆110的下端穿过外置式窄间隙 喷嘴3，外露在外置式窄间隙喷嘴3外的弯曲导电杆110下部设有折弯头116，折弯头116 轴线与导电轴107轴线形成5°～15°夹角，导电嘴4通过螺纹连接在折弯头116上，

喷嘴高度调节部件2安装在焊枪外壳106上，外置式窄间隙喷嘴3固定在喷嘴高度调 节部件2的下方。通过喷嘴高度调节部件2可以调整外置式窄间隙喷嘴3与焊枪主体1 的高度，从而实现不同厚度以及不同层数的焊接要求。喷嘴高度调节部件2为现有技术。

具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式的外置式窄间隙喷嘴3包 括喷嘴外壳35、一次过滤网33、二次过滤网34和中心轴套32，中心轴套32置于喷嘴中 心，中心轴套32与喷嘴外壳35之间设有两个进气孔31，进气孔31与喷嘴外壳35的下 腔36相通，一次过滤网33和二次过滤网34上下设置在两个进气孔31的下面。保护气经 喷嘴外壳上端的两进气孔31进入喷嘴3的内部，经由一次过滤网33和二次过滤网34过 滤镇静，最终从喷嘴3下端出去，中心轴套32置于喷嘴中心，弯曲导电杆110从中心轴 套32穿过。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述折弯头116轴线与导电 轴107轴线形成6°夹角。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述折弯头116轴线与导电 轴107轴线形成7°夹角。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述折弯头116轴线与导电 轴107轴线形成8°夹角。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述折弯头116轴线与导电 轴107轴线形成9°夹角。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述折弯头116轴线与导电 轴107轴线形成10°夹角。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式八：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述折弯头116轴线与导电 轴107轴线形成11°夹角。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式九：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述折弯头116轴线与导电 轴107轴线形成12°夹角。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式十：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述折弯头116轴线与导电 轴107轴线形成13°夹角。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理：电机101带动电机齿轮103转动，电机齿轮103通过过渡齿轮102使摆 动齿轮108转动，而摆动齿轮108与导电轴107固定，从而使导电轴107转动，弯曲导电 杆110上端与导电轴107相连，在电机101的带动下弯曲导电杆110转动；弯曲导电杆 110下部的折弯头116轴线（即导电嘴4轴线）与导电轴107轴线形成一定5°～15°夹 角，当焊丝经由焊枪接头104进入并从导电嘴4伸出时，焊丝与导电轴107之间也具有5 °～15°的夹角，因此最终随着导电轴107的转动，焊丝亦作锥形转动，通过电机控制器 控制电机101来回旋转，就能够实现焊丝的来回摆动。

冷却水经进水口111进入到焊接接头104后，通过水管112进入到导电轴107上的其 中一个水孔113内，空腔114与水孔113相连，因此，冷却水流入空114并从另一水孔 113流出，最后从出水口115出去，从而实现了对导电轴107及弯曲导电杆110的循环冷 却。