郭金霞　康梟　孟祥峰

摘 要：根據(jù)CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)合理，穩(wěn)定性高，在特殊環(huán)境下能工作的轉(zhuǎn)向可調(diào)的推絲焊槍槍管，通過改進(jìn)我們采用釬焊焊接槍桿與連接部分，把兩部件焊接在一起，使兩焊件熔為一體減少電阻，改善槍桿的散熱速度，保證槍體達(dá)到穩(wěn)定溫度，滿足焊接要求，效果良好。

關(guān)鍵詞：CO2氣體保護(hù)焊；轉(zhuǎn)向可調(diào)；推絲焊槍槍管

中圖分類號(hào)：TH131.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

CO2氣體保護(hù)電弧焊是利用CO2作為保護(hù)氣體的熔化極電弧焊方法。這種方法以CO2氣體作為保護(hù)介質(zhì)，使電弧及熔池與周圍空氣隔離，防止空氣中氧、氮、氫對(duì)熔滴和熔池金屬的有害作用，從而獲得優(yōu)良的機(jī)械保護(hù)性能。這種焊接法采用焊絲自動(dòng)送絲，敷化金屬量大、生產(chǎn)效率高、抗銹能力強(qiáng)、焊接變形小、等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于車輛、船舶和機(jī)械制造業(yè)。生產(chǎn)中一般是利用專用的焊槍，形成足夠的CO2氣體保護(hù)層，依靠焊絲與焊件之間的電弧熱，進(jìn)行自動(dòng)或半自動(dòng)熔化極氣體保護(hù)焊接。

CO2氣體保護(hù)焊焊接設(shè)備有半自動(dòng)和自動(dòng)焊接設(shè)備。在實(shí)際生產(chǎn)中，半自動(dòng)焊接設(shè)備使用比較廣泛。半自動(dòng)焊接設(shè)備主要由焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、焊槍、供氣系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)裝置及控制系統(tǒng)等幾部分組成。焊槍是CO2氣體保護(hù)焊焊接設(shè)備中的重要組成部分，它是焊接設(shè)備的加工終端，是執(zhí)行焊接的操作部分。一般的CO2保護(hù)焊槍利用焊絲與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱聚集在焊槍終端，熔化焊絲，過渡到需焊接的部位，冷卻后，被牢固的連接成一體。

熔化極氣體保護(hù)焊的焊槍分為半自動(dòng)焊焊槍（手握式）和自動(dòng)焊焊槍（安裝在機(jī)械裝置上）。在焊槍內(nèi)部裝有導(dǎo)電嘴（紫銅或鉻銅等）。焊槍還有一個(gè)向焊接區(qū)輸送保護(hù)氣體的通道和噴嘴。噴嘴和導(dǎo)電嘴根據(jù)需要都可方便地更換。此外，焊接電流通過導(dǎo)電嘴等部件時(shí)產(chǎn)生的電阻熱和電弧輻射熱一起，會(huì)使焊槍發(fā)熱，故需要采取一定的措施冷卻焊槍。

半自動(dòng)焊槍通常有兩種形式：鵝頸式和手槍式。鵝頸式與手槍式焊槍相比具有適合于小直徑焊絲，使用靈活方便，特別適合于緊湊部位、難以達(dá)到的拐角處和某些受限制區(qū)域的焊接等特點(diǎn)。手槍式焊槍適合于較大直徑焊絲，它對(duì)于冷卻效果要求較高，因而常采用內(nèi)部循環(huán)水冷卻。半自動(dòng)焊焊槍可與送絲機(jī)構(gòu)裝在一起，也可分離。鵝頸式焊槍是由噴嘴、導(dǎo)電嘴、分流器、連接頭、槍體、槍管和導(dǎo)管等結(jié)構(gòu)組成。其中槍桿是連接槍體和導(dǎo)電嘴的關(guān)鍵部件。

熔化極氣體保護(hù)焊焊槍的作用是傳導(dǎo)焊接電流、導(dǎo)送焊絲和保護(hù)氣體。

對(duì)焊槍的要求：

（1）送絲均勻、導(dǎo)電可靠和氣體保護(hù)好。

（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)久耐用和維修簡(jiǎn)便。

（3）使用性能良好。

在焊接過程中焊槍主要存在幾個(gè)突出的問題：一是焊槍受熱嚴(yán)重，散熱不良，焊槍絕緣體易燒壞，焊槍壽命短；二是焊槍噴嘴易被飛濺堵塞，輕則造成氣體對(duì)焊接區(qū)域的保護(hù)不良，產(chǎn)生氣孔，重則使電弧失穩(wěn)，迫使堆焊過程中斷；三是窄而深的受焊接空間條件的限制，影響正常的焊接操作。

目前國(guó)內(nèi)外就前兩個(gè)問題的研究投入比較大，并取得了很大的成果。但對(duì)于第三個(gè)問題的研究我國(guó)處在起步階段。

在常規(guī)CO2保護(hù)焊焊接時(shí)，CO2保護(hù)焊槍可實(shí)現(xiàn)全位置焊接，并且對(duì)于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。但如果在特殊的工作環(huán)境下，例如生產(chǎn)小型箱體時(shí)，水槽等窄而深的產(chǎn)品時(shí)，使用常規(guī)鵝頸式焊槍深入底部?jī)?nèi)側(cè)焊接時(shí)十分不便，焊接操作人員不能很好地控制焊絲在坡口底部的移動(dòng)，不能保證焊接質(zhì)量，焊接工作強(qiáng)度大。目前，在我們國(guó)內(nèi)使用的都是標(biāo)準(zhǔn)的鵝頸式焊槍，槍管是是電和氣體的輸送通道，用200mm紫銅管彎制成135度，角度不具備可調(diào)性。還沒有在特殊環(huán)境下能工作的焊槍。通過我們的仔細(xì)觀察和研究，決定研制一種方向可調(diào)、長(zhǎng)度可變的鵝頸式焊槍。

窄而深的CO2氣體保護(hù)焊焊槍槍管設(shè)計(jì)必須滿足以下四點(diǎn)要求：

（1）能任意彎曲、并且要有足夠的強(qiáng)度；

（2）散熱性好；

（3）槍桿有良好的導(dǎo)電性；

（4）密閉性良好。

窄而深的CO2氣體保護(hù)焊焊槍槍管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

本氣體保護(hù)焊槍槍管有中段管頸，中段管頸的前端是保護(hù)氣體噴嘴和導(dǎo)電嘴的接頭，中段管頸的后端是保護(hù)氣體和電源的接頭，中段管頸有套在一起同軸的內(nèi)、外波紋管，內(nèi)波紋管是銅材波紋管，使槍桿具有良好的導(dǎo)電性；外波紋管是鉻鎳不銹鋼波紋管，使槍桿有足夠的強(qiáng)度；外波紋管外圓周包覆有耐高溫的硅膠管使焊槍具有良好密閉性。用這種CO2氣體保護(hù)焊槍槍管制作的CO2氣體保護(hù)焊槍，中段管頸是可以自由地彎曲，中段管頸既能是直管，也能是彎曲成不同的角度的彎管，而且根據(jù)焊接位置的不同還可以加長(zhǎng)。能滿足在一些特殊的工作環(huán)境的使用要求。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)明方案提出的一種氣體保護(hù)焊槍槍管的主視局剖示意圖；

圖2是中段管頸的外波紋管外圓周包覆有耐高溫的硅膠管保護(hù)層的氣體保護(hù)焊槍槍管的主視局剖示意圖。

具體實(shí)施方式：

圖1、圖2中，氣體保護(hù)焊槍槍管有中段管頸1，中段管頸的前端是保護(hù)氣體噴嘴和導(dǎo)電嘴的接頭2，中段管頸的后端是保護(hù)氣體和電源的接頭3，中段管頸有套在一起同軸的內(nèi)、外波紋管4、5，內(nèi)波紋管是銅材波紋管，外波紋管是鉻鎳不銹鋼波紋管。

為了絕緣和防止漏氣，在中段管頸的外波紋管外圓周包覆有耐高溫的硅膠管保護(hù)層6。

在加工過程中，我們把槍體與連接部分采用了壓力鉗，把槍桿與連接部分?jǐn)D壓在一起，焊接實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，連續(xù)焊接槍體的溫度逐漸升高，表面溫度高達(dá)90℃左右，不能完成整體焊接任務(wù)，通過反復(fù)試驗(yàn)最終把產(chǎn)生熱量的原因查找出來，是在槍桿與連接部分采用壓力鉗擠壓只能產(chǎn)生點(diǎn)接觸，不能讓槍桿與連接部分緊密接觸，所以產(chǎn)生電阻表面溫度慢慢升高。

通過改進(jìn)我們采用釬焊焊接槍桿與連接部分，把兩部件焊接在一起，使兩焊件熔為一體減少電阻，改善槍桿的散熱速度，保證槍體承達(dá)到穩(wěn)定溫度，滿足焊接要求。

結(jié)語

焊接作為迄今為止最理想的連接方式，已經(jīng)為人類社會(huì)的發(fā)展起到不可估量的貢獻(xiàn)，在今天，焊接技術(shù)的發(fā)展對(duì)科學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起到著舉足輕重的作用。近幾年焊接技術(shù)不斷發(fā)展，尤其是熔焊氣體保護(hù)焊的發(fā)展十分迅速，CO2氣體保護(hù)焊因?yàn)槠洫?dú)特的特點(diǎn)，應(yīng)用越來越廣泛，特別是在裝備制造業(yè)，已經(jīng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焊接方法，逐漸占據(jù)統(tǒng)治地位。焊接設(shè)備的發(fā)展對(duì)焊接技術(shù)的發(fā)展起著決定性作用，近幾年在科學(xué)技術(shù)的推進(jìn)下，焊接設(shè)備的更新?lián)Q代也非?？欤珻O2氣體保護(hù)焊焊機(jī)向著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作及維修方便、適應(yīng)性強(qiáng)、焊接性能穩(wěn)定優(yōu)良、自動(dòng)化水平高、通用化方向發(fā)展。

傳統(tǒng)鵝頸式二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊槍的應(yīng)用十分的廣泛，是二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的關(guān)鍵設(shè)備，直接影響著焊接的最終質(zhì)量。通過科學(xué)工作者的不斷努力，通過對(duì)焊槍不斷改進(jìn)，使CO2氣體保護(hù)焊的焊接質(zhì)量不斷提高，對(duì)我國(guó)工業(yè)水平發(fā)展起到很大的推進(jìn)作用。

經(jīng)過多次試驗(yàn)，該CO2氣體保護(hù)焊轉(zhuǎn)向可調(diào)的推絲焊槍槍管的設(shè)計(jì)在焊接過程中工作穩(wěn)定可靠，滿足使用要求，效果良好。正在申請(qǐng)專利。

參考文獻(xiàn)

[1]盧百平.高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào)，2007（21）：412-421.

[2]王慶娟，徐長(zhǎng)征，鄭茂盛，林志塤.高強(qiáng)高導(dǎo)電銅合金的研究現(xiàn)狀[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，38（05）：731-736.

[3]陸德平，孫寶德，曾衛(wèi)軍，劉勇，張友亮，謝仕芳.銅基高強(qiáng)高導(dǎo)電材料的研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程材料，2004，28（09）：1-4.

作者簡(jiǎn)介：郭金霞，女，1964年8月出生，遼寧工程職業(yè)學(xué)院教師，鐵嶺技師學(xué)院，本科學(xué)歷，副教授。研究方向：機(jī)械工程及自動(dòng)化。