一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴制造技术

本实用新型专利技术涉及焊接技术领域，更具体地说涉及一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，固定支架焊接在圆柱形喷嘴主体的内壁上，小扰流叶轮与大扰流叶轮均设置在固定支架上。该具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴结构简单，可以适应多种焊接环境，能够利用扰流叶轮产生旋转气流，形成电弧中心区域的负压状态，电弧弧柱沿径向收缩，提高电弧的挺直度，增加焊缝熔深，同时利用旋转气流对焊接熔池进行搅拌，以细化晶粒，提高焊接接头的力学性能。

A new type of TIG welding nozzle with spoiler impeller

The utility model relates to the technical field of welding, and more specifically relates to a new TIG welding nozzle with a spoiler impeller. The fixed support is welded on the inner wall of the cylindrical nozzle main body, and the small spoiler impeller and the large spoiler impeller are arranged on the fixed support. The new type of TIG welding nozzle with spoiler impeller has simple structure and can adapt to various welding environments. The spoiler impeller can produce rotating gas flow to form negative pressure state in the arc center area. The arc column shrinks along the radial direction, improves the straightness of the arc, increases the weld penetration, and utilizes rotating gas flow to feed into the weld pool. In order to improve the mechanical properties of the welded joint, the grains were stirred.

【技术实现步骤摘要】
一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴
本技术涉及一种喷嘴，特指一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，属于焊接

技术介绍
钨极惰性气体保护弧焊简称TIG焊是使用纯钨或活化钨作为非熔化电极，采用惰性气体作为保护气体的电弧焊方法，由于它具有电弧稳定、无飞溅、焊接质量好(焊缝纯净、成形美观、热影响区小)、可以焊接例如镍合金、铝合金、钦合金等几乎所有合金或金属等诸多优点，自20世纪以来，该技术已被广泛地应用于工业的各个领域。但TIG焊也有自身的缺点，如焊接速度慢、焊接熔深浅、熔敷效率低等，导致TIG焊只适用于薄壁制件，影响了生产效率，故应用受到了限制。因此，在保留它原有优点的基础上，如何提高TIG焊电弧能量，增大熔深，提高焊接效率成为亟待解决的问题。近年来，一些新型TIG焊接技术逐步诞生，弥补了TIG焊电弧能量分散，焊接熔深浅等缺点，在焊接领域引起了高度重视，具有良好的应用前景。A-TIG焊是焊前在待焊区域涂敷某种活性焊剂，焊接过程中在活性焊剂的作用下引起焊接电弧收缩，电弧能量密度增加，电弧力增大，最终导致焊缝熔深增加的一种TIG焊接新工艺。A-TIG焊与传统ITG焊相比，其电弧明显收缩，且焊缝熔深有较大幅度的增加，熔敷效率高，焊缝质量好，应用广。虽然A-TIG焊技术应用广泛，但是目前该技术的发展正处于起步阶段，其工艺研究也只局限于理论研究。TIG焊外加纵向电场作用时，TIG焊电弧发生了明显的收缩，而且激磁频率越高，电弧收缩越明显，在磁场的作用下，电弧开始旋转，电弧中心压力减小，形成中心区域的相对负压，电弧弧柱沿径向收缩，呈现拘束状，提高了电弧的挺直度，增加了焊缝熔深。TIG焊采用空心钨极时，通过抽气装置，使空心钨极内腔及其下方电弧中心处形成负压状态，电弧在径向上由外向电弧中心方向的压力梯度增大，在外大气压的作用下，使电弧收缩形成高能量密度拘束电弧。与传统TIG电弧相比，空心钨极中心负压电弧的弧柱尺寸沿径向向内收缩，因此，空心钨极中心负压电弧在阳极工件表面的作用范围和熔池尺寸均变小，焊接接头的熔深大，熔宽小，焊缝成形好。TIG焊时外加交变纵向磁场或采用空心钨极抽气装置都可以在电弧中心区域形成负压状态，从而形成高能量密度拘束电弧，增加焊接接头熔深，提高焊接质量。然而，外加交变纵向磁场或采用空心钨极抽气装置的焊接设备价格昂贵，安装复杂，对外部的焊接环境要求高，设备运行成本较高，对工人技术要求高的不足等，这样就限制了它们在工业中的应用和推广。现有TIG焊接喷嘴技术主要还是从保护效果或是为了方便焊接操作来考虑设计。没有考虑到可以将保护气气流流旋转喷出，形成旋转射流，从而产生电弧中心区域的负压效应。
技术实现思路
本技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，该具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴结构简单，可以适应多种焊接环境，能够利用扰流叶轮产生旋转气流，形成电弧中心区域的负压状态，电弧弧柱沿径向收缩，提高电弧的挺直度，增加焊缝熔深，同时利用旋转气流对焊接熔池进行搅拌，以细化晶粒，提高焊接接头的力学性能。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，包括圆柱形喷嘴主体、固定支架、小扰流叶轮和大扰流叶轮。固定支架焊接在圆柱形喷嘴主体的内壁上，小扰流叶轮与大扰流叶轮均设置在固定支架上，并且小扰流叶轮位于大扰流叶轮的上方。作为本技术方案的进一步优化，本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴所述的圆柱形喷嘴主体的内径为8～12mm，高为16～18mm。作为本技术方案的进一步优化，本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴所述的圆柱形喷嘴主体与小扰流叶轮和圆柱形喷嘴主体与大扰流叶轮的轴线螺旋角α均为50°～70°，以便沿着喷嘴轴向引导气流，使保护气体形成旋流。作为本技术方案的进一步优化，本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴所述的固定支架上设置有四个固定条、圆孔和内环，并且内环焊接在固定条上，圆孔设置在内环上，圆孔的直径比钨电极直径大1mm，且固定支架与喷嘴底端的距离为4～5mm。作为本技术方案的进一步优化，本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴所述的小扰流叶轮设置有8个叶片，大扰流叶轮设置有10个叶片。作为本技术方案的进一步优化，本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴所述的小扰流叶轮与大扰流叶轮的间距为2～3mm，小扰流叶轮的直径为5～7mm，大扰流叶轮的直径为7～9mm。由于上述技术方案的运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术方案的一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，该具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴结构简单，可以适应多种焊接环境，能够利用扰流叶轮产生旋转气流，形成电弧中心区域的负压状态，电弧弧柱沿径向收缩，提高电弧的挺直度，增加焊缝熔深，同时利用旋转气流对焊接熔池进行搅拌，以细化晶粒，提高焊接接头的力学性能。附图说明下面结合附图对本技术技术方案作进一步说明：附图1为本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴的结构示意图。附图2为本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴的固定支架2的结构示意图。附图3为本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴的小扰流叶轮3的结构示意图。附图4为本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴的大扰流叶轮4的结构示意图。附图5为本技术一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴的圆柱形喷嘴主体1与小扰流叶轮3和圆柱形喷嘴主体1与大扰流叶轮4的轴线螺旋角示意图。其中：圆柱形喷嘴主体1；固定支架2；固定条2-1；圆孔2-2；内环2-3；小扰流叶轮3；大扰流叶轮4。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如附图1、2、3、4和5所示的本技术所述的一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，包括：圆柱形喷嘴主体1、固定支架2、小扰流叶轮3和大扰流叶轮4。固定支架2焊接在圆柱形喷嘴主体1的内壁上，小扰流叶轮3与大扰流叶轮4均设置在固定支架2上，并且小扰流叶轮3位于大扰流叶轮4的上方，圆柱形喷嘴主体1、固定支架2、小扰流叶轮3与大扰流叶轮4均采用氮化硼陶瓷材料制作而成。所述的圆柱形喷嘴主体1的内径为8～12mm，高为16～18mm。所述的圆柱形喷嘴主体1与小扰流叶轮3和圆柱形喷嘴主体1与大扰流叶轮4的轴线螺旋角α均为50°～70°，以便沿着喷嘴轴向引导气流，使保护气体形成旋流。所述的固定支架2上设置有四个固定条2-1、圆孔2-2和内环2-3，并且内环2-3焊接在固定条2-1上，圆孔2-2设置在内环2-3上，圆孔2-2的直径比钨电极直径大1mm，且固定支架2与圆柱形喷嘴主体1底端的距离为4～5mm。所述的小扰流叶轮3设置有8个叶片，大扰流叶轮4设置有10个叶片。所述的小扰流叶轮3与大扰流叶轮4的间距为2～3mm，小扰流叶轮3的直径为5～7mm，大扰流叶轮4的直径为7～9mm。使用时，保护气气流冲击叶片，先后带动小扰流叶轮3与大扰流叶轮4旋转，通过叶轮的扰流作用使保护气形成旋转气流，小扰流叶轮3与大扰流叶轮4串联工作有效增强了旋转扰流作用。圆柱形喷嘴主体1喷出的旋转保护气气流能使电弧发生旋转，让电弧的中心区域处于一定的负压状态，形成从电弧外部指向电弧内部的压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，包括圆柱形喷嘴主体(1)、固定支架(2)、小扰流叶轮(3)和大扰流叶轮(4)，其特征在于：固定支架(2)焊接在圆柱形喷嘴主体(1)的内壁上，小扰流叶轮(3)与大扰流叶轮(4)均设置在固定支架(2)上，并且小扰流叶轮(3)位于大扰流叶轮(4)的上方。

【技术特征摘要】
1.一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，包括圆柱形喷嘴主体(1)、固定支架(2)、小扰流叶轮(3)和大扰流叶轮(4)，其特征在于：固定支架(2)焊接在圆柱形喷嘴主体(1)的内壁上，小扰流叶轮(3)与大扰流叶轮(4)均设置在固定支架(2)上，并且小扰流叶轮(3)位于大扰流叶轮(4)的上方。2.根据权利要求1所述的一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，其特征在于：所述的圆柱形喷嘴主体(1)的内径为8～12mm，高为16～18mm。3.根据权利要求1所述的一种具有扰流叶轮的TIG焊新型喷嘴，其特征在于：所述的圆柱形喷嘴主体(1)与小扰流叶轮(3)和圆柱形喷嘴主体(1)与大扰流叶轮(4)的轴线螺旋角α均为50°～70°，以便沿着喷嘴轴向引导气流，使保护气体形成旋流。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：廖逸平，薛宝权，郑向博，周聪，黄健康，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62