一種固定于焊槍的鈦合金堆焊氣體保護罩的制作方法

本發明屬于焊接技術領域，具體涉及一種固定于焊槍的鈦合金堆焊氣體保護罩。

背景技術：

鈦及鈦合金具有良好的耐腐蝕性、高的比強度及優良的高溫性能和加工性，在航空、航天、化工及冶金等各個領域有著廣泛的應用。而鈦合金零件通常在鑄造或鍛造后，經過機械加工成形，復雜的零件往往要切削掉90％的材料，效率低且成本高，而電弧增材制造技術卻可以極大的降低成本，提高效率。由于在鈦合金電弧堆焊過程中，鈦會吸收大氣中的氫、氧、氮，嚴重影響焊接質量，在采用堆焊時，必須使用氣體保護罩對焊接區域進行充分的保護，而傳統的氣體保護則通過焊槍輸送氬氣進行保護，效果很差，影響焊接質量。

中國專利CN 102909465 A公開了一種固定焊槍的鈦管焊接氣體保護罩，由圓弧形鋁制外殼，氬氣導入管，內部氣篩，焊槍固定裝置和側面橡膠槽組成。在焊接時將該裝置覆蓋住需要焊接的部位，并且將焊槍用金屬箍圈綁定在焊槍固定裝置上，然后通過氬氣導入管將氣體導入保護罩內，但該專利保護氣體流量在各氣篩孔的分布不均勻，保護氣體較為分散，空氣易于通過焊接操作孔卷入，降低保護效果，又由于焊接操作孔下方保護罩與管壁之間存在間隙，可能導致空氣由焊接操作孔卷入從間隙吹出，從而降低保護效果，同時由于焊接操作孔較小，操作受限，不利于利用高速攝像機等設備觀察研究焊接動態過程，且該發明僅適用于鈦管等管狀焊接過程。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了解決上述問題而提供一種固定于焊槍的鈦合金堆焊氣體保護罩，可簡單有效的對鈦合金電弧堆焊進行保護，防止焊接時焊道與空氣的接觸，影響焊接質量。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種固定于焊槍的鈦合金堆焊氣體保護罩，包括底座、固定橫梁和前蓋，所述的固定橫梁設置在底座的中部，所述的固定橫梁設有兩個用于夾持焊槍的側壁，所述的前蓋對稱設于固定橫梁側壁的兩側，所述的前蓋內部設有第一氣路回路，所述的底座設有與第一氣路回路相嵌合的第二氣路回路，所述的前蓋上部設有與外部氣管相連的螺紋孔，前蓋下部設有氣體噴出孔。

所述的第一氣路回路呈“回”字形凹槽，中間為矩形凸塊，所述的第二氣路回路呈“回”字形凸塊，中間為矩形凹槽，所述的第一氣路回路與第二氣路回路嵌合后形成氣流流通的腔室。

所述的第一氣路回路的“回”字形凹槽寬度比第二氣路回路的“回”字形凸塊寬度寬0.5-1.5mm，第一氣路回路的“回”字形凹槽深度比第二氣路回路的“回”字形凸塊高度大5-10mm，從而形成氣路空腔回路。

所述的氣體噴出孔開設于第一氣路回路“回”字形凹槽的底邊中間，寬度為底邊長度的一半，呈張開角度為110-130°的扇形，優選為120°，氣體噴出孔將氣流以扇形吹出。

保護氣體通過上述氣路空腔回路分散交匯，可以更好的在氣體噴出孔鋪展開來，從前蓋底部以扇形噴出，覆蓋在焊道上，對焊槍的整個焊道(焊道前、中、后)形成全方位保護；氣體保護罩的扇形噴孔對稱分布在焊槍兩側，與焊槍噴嘴形成一線，立于焊道上方，保護氣可從上向下覆蓋整個焊道，在進行鈦合金堆焊時，在整個堆焊層周圍形成氣體保護膜，提高對整個堆焊層的保護。

所述的前蓋與底座的結合處通過密封膠密封，用于維持內部較純的惰性氣氛，為焊接過程提供更好的保護。

所述的固定橫梁通過螺釘與底座連接在一起。

所述的前蓋通過螺釘與底座連接在一起。

所述的底座呈矩形板狀。

所述的側壁之間的距離與焊槍的直徑相同，側壁上設有用于夾持固定的長孔。

本氣體保護罩具體使用時，氣體保護罩通過固定橫梁固定在焊槍上，前蓋上的螺紋孔與氣路快速接頭相接，氣路快速接頭再與保護氣管相連，再通過氣動三通接頭相接，最后與保護氣瓶相接，通入保護氣體(如氬氣)，焊接前將氣體保護罩覆蓋住焊接部位，待保護氣充滿整個氣體保護罩內部時，開始焊接操作，在整個堆焊過程中保持氣體的持續通入。

與現有技術相比，本發明氣體保護罩通過兩側帶有氣路回路的對稱腔室，分散交匯，使保護氣體在噴口處鋪展開來，噴口處為扇形噴孔對稱分布在焊槍兩側，與焊槍噴嘴形成一線，立于焊道上方，保護氣以對稱扇形從氣體噴出孔吹出，從上向下覆蓋整個焊道，在進行鈦合金堆焊時，在整個堆焊層周圍形成氣體保護膜，從而提高對整個堆焊層的保護，改善原有通過焊槍氣路保護的不足，避免空氣的卷入；本氣體保護罩還可以更好的和機器人結合，固定在機器人焊槍上，可控制機器人在堆焊層間間隔期間懸于堆焊層上方，使整個堆焊層始終處于氣體保護下，同時也便于高速攝像機等設備觀察研究焊接的動態過程；氣體保護罩大小可根據需要對長度和寬度作出調整。本發明結構簡單，操作方便，氣體保護效果明顯，對鈦合金電弧堆焊過程保護效果良好。

附圖說明

圖1為本發明的立體結構示意圖；

圖2為本發明的后視結構示意圖；

圖3為本發明的底座的結構示意圖；

圖4為本發明的前蓋的結構示意圖；

圖5為本發明的固定橫梁的結構示意圖；

圖中：1-固定橫梁；2-底座；3-前蓋；4-側壁；5-螺紋孔；6-第一氣路回路；7-第二氣路回路；8-氣體噴出孔。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

一種固定于焊槍的鈦合金堆焊氣體保護罩，如圖1、2，包括底座2、固定橫梁1和前蓋3，如圖3-5，固定橫梁1設置在底座2的中部，固定橫梁1設有兩個用于夾持焊槍的側壁4，前蓋3對稱設于固定橫梁側壁4的兩側，前蓋3內部設有第一氣路回路6，底座2設有與第一氣路回路6相嵌合的第二氣路回路7，前蓋3上部設有與外部氣管相連的螺紋孔5，前蓋3下部設有氣體噴出孔8。第一氣路回路6呈“回”字形凹槽，中間為矩形凸塊，第二氣路回路7呈“回”字形凸塊，中間為矩形凹槽，第一氣路回路6與第二氣路回路7嵌合后形成氣流流通的腔室。前蓋3與底座2的結合處通過密封膠密封，隔絕外部空氣用于維持內部較純的惰性氣氛。底座2呈矩形板狀，固定橫梁1通過螺釘與底座2連接在一起，前蓋3通過螺釘與底座2連接在一起，側壁4之間的距離與焊槍的直徑相同，側壁4上設有用于夾持固定的長孔。

本實施例，第一氣路回路6“回”字形凹槽的寬度為10mm，比第二氣路回路7“回”字形凸塊的寬度寬1mm，第一氣路回路6“回”字形凹槽的深度10mm，第二氣路回路7“回”字形凸塊的高度為2mm，使第一氣路回路6與第二氣路回路7更好的嵌合，形成截面為10mm×8mm的氣路空腔；前蓋3下部扇形氣體噴出孔扇形張開角度為120°，保護氣體通過此氣路空腔回路分散交匯，可以更好的在噴口處鋪展開來，并從前蓋底部以扇形噴出，覆蓋在焊道上與焊槍本身由噴嘴噴出的保護氣共同形成對整個焊道焊道前、中、后的保護。

氣體噴出孔8設于第一氣路回路6“回”字形凹槽的底部，氣體噴出孔8的寬度為“回”字形凹槽底邊長度的一半，氣體噴出孔8將氣流以扇形吹出，本氣體保護罩的扇形噴孔對稱分布在焊槍兩側，與焊槍噴嘴形成一線，立于焊道上方，保護氣可從上向下，覆蓋整個焊道，在進行鈦合金堆焊時，在整個堆焊層周圍形成氣體保護膜，從而提高對整個堆焊層的保護。

本氣體保護罩具體使用時，氣體保護罩通過固定橫梁1固定在焊槍上，前蓋3上的螺紋孔5與氣路快速接頭相接，氣路快速接頭再與保護氣管相連，再通過氣動三通接頭相接，最后與保護氣瓶相接，通入氬氣，焊接前將氣體保護罩覆蓋住焊接部位，待氬氣充滿整個氣體保護罩內部時，開始焊接操作，在整個堆焊過程中保持氬氣的持續通入。

實施例2

本實施例與實施例1基本相同，第一氣路回路6“回”字形凹槽的寬度為10mm，比第二氣路回路7“回”字形凸塊的寬度寬1.5mm，第一氣路回路6“回”字形凹槽的深度10mm，第二氣路回路7“回”字形凸塊的高度為5mm，前蓋3下部扇形氣體噴出孔扇形張開角度為110°。

實施例3

本實施例與實施例1基本相同，第一氣路回路6“回”字形凹槽的寬度為10mm，比第二氣路回路7“回”字形凸塊的寬度寬0.5mm，第一氣路回路6“回”字形凹槽的深度15mm，第二氣路回路7“回”字形凸塊的高度為5mm，前蓋3下部扇形氣體噴出孔扇形張開角度為130°。