專利名稱：長效導電嘴的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械工業金屬焊接用的導電嘴，特別是一種長效導電嘴。
背景技術：
自二氧化碳焊接技術運用多年以來，在導電嘴的使用過程中存在很多人們盼望解 決的技術問題，有些問題甚至令人頭痛，雖經眾多改進，但由于二氧化碳導電嘴的工作環境 惡劣和槍體的局限性，這些問題仍然未得到突破性進展和同時獲得徹底有效的解決方案， 如1.飛濺物易粘連堆積在焊嘴上，不但影響了二氧化碳氣對電弧的保護，飛濺物堆 積到一定程度就會與保護套相連，極易碰到電弧，引起短路燒毀導電嘴，使用防堵劑不但平 添麻煩、增加成本，效果也不甚理想。為此，操作工必須頻繁中斷焊接作業進行清理。經大 致統計，每天8小時工作時間，根據使用的焊接參數不同，需清理飛濺物約15-20次，十分麻 煩，生產效率大受影響。2.焊絲脫落的鍍層或灰塵等雜物易堵塞導電嘴內孔，導致焊絲被卡住無法送絲， 被迫中斷焊接，拆下導電嘴進行疏通內孔或更換導電嘴，嚴重影響生產效率。3.為了使焊絲能順利通過焊嘴內孔，導電嘴的內孔直徑必須加工得比焊絲直徑 大，這樣就出現如下幾個問題第一，焊絲出絲時會產生不規律的晃動，特別是內孔磨損變 大后，晃動幅度更大，增加了操作工控制運絲準確性的難度，影響焊接成形和焊縫質量；第 二，焊絲與導電嘴內孔是松動接觸，接觸不良有時使新的導電嘴在剛一起弧時即燒毀，十分 可惜，浪費嚴重；第三，接觸不良造成電流不穩而影響焊接質量；第四，由于導電嘴內孔本 身就比焊絲直徑大，無法提供一定量的材料供其磨損，本身就無法擁有較長的壽命；另外， 接觸不良還造成焊絲與內孔產生電火花而燒蝕或產生熔物堆積(這種現象主要發生在導 電嘴頭部七毫米左右范圍內)，一旦產生，將使導電不良現象進一步惡化或造成堵塞，嚴重 影響導電嘴壽命。4.由于導電嘴十分靠近焊接區，電弧和熔池的高溫輻射，導電嘴在很高的溫度下 工作，使導電嘴材料的硬度和耐磨性急劇下降，這也是導電嘴無法擁有較長壽命的重要因素之一。上述諸多問題是在焊接過程中是同時存在的，其中任何一個問題的存在，都會成 為焊接過程中的麻煩、效率受影響、導電嘴浪費巨大。必須同時得到有效解決。但多年以來，人們進行了很多努力和改進，如將內孔改為三角孔或多邊孔，以減少 堵塞和提高導電穩定性；如使用耐磨性和耐熱性好的材料來提高導電嘴壽命；甚至考慮對 導電嘴進行循環水冷等等。但由于二氧化碳導電嘴工作時的復雜性和槍體的局限性，上述 問題均未同時得到有效的解決。

發明內容
本發明的目的是為了克服以上的不足，提供一種能同時解決傳統導電嘴存在的所有問題的、具有革命性的導電嘴它不易粘飛濺；杜絕了內孔堵塞現象；電流穩定、電阻熱 低、焊絲出絲不擺動；有效提高焊接質量，并節約能源；價格低廉；同等材料下壽命延長8倍 以上。并且還衍生出一項附加創新功能，即二氧化碳氣體通過導電嘴內腔、環繞焊絲直接流 向電弧，能有效降低導電嘴的溫度以及更有效地對電弧提供保護。本發明的目的通過以下技術方案來實現一種長效導電嘴，導電嘴由瓷帽、導電內 芯和尾座組成，瓷帽為空心結構，瓷帽的前端中心軸向設有第一通孔，導電內芯設置在瓷帽 內，瓷帽保護在導電內芯外部，導電內芯的尾部為連接部，連接部中心軸向貫穿設有第二通 孔，連接部的前表面上連接有兩個對稱放置的自身具有彈力的連接片，每個連接片的前端 均連接有夾緊塊，兩個夾緊塊組成夾頭，連接部的后端 上套有尾座，且尾座中軸向貫穿設有 第三通孔，瓷帽的后端套在尾座的前端上。本發明的進一步改進在于導電內芯的連接部與尾座之間、尾座與瓷帽之間均通 過螺紋相連接。本發明的進一步改進在于兩個夾緊塊的相對的表面上設有凹槽。本發明的進一步改進在于導電內芯的尾部為連接部，連接部的前表面上連接有 兩個對稱放置的自身具有彈力的連接片，兩個連接片之間設有導向裝置，導向裝置的后表 面與連接部的前表面相連接，連接部與導向裝置的中心軸向設有第四通孔，每個連接片的 前端均連接有夾緊塊，兩個夾緊塊組成夾頭。本發明與現有技術相比具有以下優點1、瓷帽本身可杜絕飛濺的粘附并可用來保護內芯免受飛濺粘附和高溫的直接輻 射，這樣既無需停機清理飛濺物，提高了生產效率，也杜絕了短路燒毀焊嘴現象、避免導電 內芯溫度過度升高，充分發揮了內芯材料的物理機械性能，有效延長使用壽命。2、導電內芯依靠自身彈性夾持焊絲強行導電，電阻熱極低節約能源；焊絲出絲不 擺動，降低操作工的焊接時的操作難度；電流極其穩定，有利于提高焊接質量，也避免了由 于接觸不良導致起弧時燒毀導電嘴的現象。由于內芯是彈性夾持焊絲，杜絕內孔堵塞現象， 避免停機清理導電嘴內孔和更換導電嘴，提高了生產效率，節約了成本，同時導電內芯提供 較多的磨損量供其磨損，采用同等的材料，而壽命卻可延長8倍以上。3、整個焊嘴內部形成的腔體可使約10% -15%的二氧化碳氣體從導電嘴內部流 過，可起到對整個焊嘴進行冷卻和對電弧進行更好保護的作用，可降低整個導電嘴的溫度 和減少焊接缺陷的產生。這是本發明另一項附加創新功能。4、瓷帽和尾座不易損壞，可重復使用，可有效節約材料，降低成本，另外，由于傳統 導電嘴加工費占整個導電嘴成本較少部分，其成本主要來自于材料費用，而本發明導電嘴 損耗件內芯的重量僅約是傳統導電嘴的1/6，壽命是傳統導電嘴的8倍以上，可節約大量的 貴重金屬，經濟效益和社會效益十分可觀。


圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1中A-A的剖視圖；圖3為本發明一種實施方式的結構示意圖；圖4為本發明二氧化碳氣體和焊絲通過導電嘴內部的結構示意圖5為本發明中導電內芯的一種實施方式的結構示意圖；圖6為焊絲穿過導電內芯另一種實施方式的結構示意圖；圖7為導電內芯另一種實施方式彈性復原的結構示意圖；圖中標號1-瓷帽、2-尾座、3-第一通孔、4-連接部、5-第二通孔、6-連接片、7-夾 緊塊、8 -第三通孔、9-凹槽、10-導向裝置、11-第四通孔。
具體實施例方式為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例和附圖對本發明作進一步詳述，該 實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。如圖1和圖2示出了本發明長效導電嘴的一種實施方式，導電嘴由瓷帽1、導電內 芯和尾座2組成，瓷帽1為空心結構，瓷帽1的前端中心軸向設有第一通孔3，導電內芯設置 在瓷帽1內，瓷帽1保護在導電內芯外部，導電內芯的尾部為連接部4，連接部4中心軸向貫 穿設有第二通孔5，連接部4的前表面上連接有兩個對稱放置的自身具有彈力的連接片6， 每個連接片6的前端均連接有夾緊塊7，兩個夾緊塊7組成夾頭，如圖3所示，兩個夾緊塊7 的相接觸面上均設有相同的凹槽9，連接部4的后端上套有尾座2，且尾座2中軸向貫穿設 有第三通孔8，第一通孔3、第二通孔5和第三通孔8的存在，可使部分氣體從導電嘴內部通 過，瓷帽1的后端套在尾座3的前端上。導電內芯的連接部4與尾座2之間、尾座2與瓷帽 1之間均通過螺紋相連接。瓷帽1由陶瓷或金屬表面噴涂陶瓷或石墨等耐高溫材料制成，它可杜絕飛濺物粘 附并阻擋飛濺物粘附在導電內芯上，同時使整個導電嘴形成一個腔體，以限制10% -15% 的二氧化碳氣體從導電嘴內部流過；瓷帽1前壁中的第一通孔3供焊絲和二氧化碳氣體通 過，后端螺紋用以固定在尾座3上。兩個夾緊塊7上的凹槽9用以夾持焊絲；連接片6的壁 厚適當，用以實現該處擁有合適彈力的彈性，兩個連接片6之間存有間隙，此間隙的存在又 同時實現了使整個內腔相通，用于通氣，一舉兩得；如圖3所示，采用塑性變形工藝使兩個 夾緊塊7的頭部合攏，當焊絲從兩個夾緊塊7中通過時，兩個夾緊塊7被撐開，依靠連接片 6的彈性夾持焊絲、強行導電、提供磨損量供其磨損，即使磨損至端部的槽縫合攏，此時的孔 徑與焊絲直徑相同，不像傳統導電嘴孔徑大于焊絲，所以壽命仍高于傳統導電嘴。尾座3前 端加工內外兩個螺紋，用以安裝瓷帽1和導電內芯，后端加工外螺紋與焊槍相匹配，中間鉆 有第三通孔8，用以通過焊絲和二氧化碳氣體，如圖4所示。導電內芯的特性亦可單獨用于其它類型的焊接技術中。如圖4即為本發明中導電 內芯的另一種實施方式的結構示意圖，導電內芯的尾部為連接部4，連接部4的前表面上連 接有兩個對稱放置的自身具有彈力的連接片6，兩個連接片6之間設有導向裝置10，導向裝 置10的后表面與連接部4的前表面相連接，連接部4與導向裝置10的中心軸向設有第四 通孔11，第四通孔11的直徑與焊絲的直徑相同，每個連接片6的前端均連接有夾緊塊7，兩 個夾緊塊7組成夾頭，它可用于其他很多無飛濺和無需氣體保護的焊接場所，由于無需考 慮氣體保護和飛濺物的問題，所以結構相對簡單，現以埋弧自動焊導電嘴為例傳統埋弧自動焊導電嘴內孔直徑同樣也大于焊絲直徑，如此同樣會有接觸不良， 電流不穩，經常發生起弧時便燒毀導電嘴的現象，多數導電嘴都會因發熱而變色，當超過了 導電嘴材料的軟化溫度時，硬度和耐磨性能將急劇下降，無法擁有較長的壽命。埋弧焊嘴的壽命長短的意義不僅在于節約導電嘴成本和大量的貴重金屬，更重大的意義在于生產過程 中的成本，特別是需要探傷的大型部件。焊嘴壽命短意味著焊縫的接頭多，而接頭處一般是 自動焊最易產生缺陷的部位，有時一條較長的焊縫需要更換數個導電嘴，一個缺陷如要返 修，就意味著需要進行再次來回吊裝、挑縫、焊接和拍片。每個過程均需時間、人力和物資資 源的成本，這些成本的集合可能是成千上萬元，是幾個導電嘴的費用所無法比擬的。
在本實施案例圖5中，這種結構的導電內芯就直接用在埋弧自動焊接中，從導電 內芯前端沿軸向用線切割或其他加工方法開一個近似于“Y”形的槽，內孔由后端鉆至一定 深度，無需鉆通，在割“Y”形槽時順便割通，后端加工與焊接設備相匹配的螺紋。如圖6所 示，當焊絲穿過時，前端彈性變形被撐開，前端的兩個平面在彈力的作用下夾緊焊絲強制導 電，導電極其可靠，絕無經常發生的起弧時就燒毀導電內芯的現象；導電內芯存在兩對斜 面，斜度較大的斜面是為了便于焊絲的順利穿過，斜度較小的斜面是為了端部被焊絲撐開 后平面與焊絲基本吻合；由于埋弧焊絲直徑較大、堅挺度高，所以，內孔正好作為焊絲導向 孔，限制焊絲跑偏，二者巧妙的結合，結構極其簡單。使用該導電嘴的無需改造原有設備，使用過程中也無需對導電嘴作任何干涉，無需改變操作習慣，極其方便。如圖7所示，雖然 導電內芯的前端與焊絲接觸的中心部分不斷磨損，但在彈性作用下，導電內芯前端始終夾 住焊絲，直至供磨損的材料用盡，導電內芯彈性部分復原，但此時的導電內芯的壽命仍不亞 于傳統導電嘴。試驗數據表明，導電性極佳，電阻熱低(導電嘴甚至可以用手觸摸)，節約 能源，電流穩定，焊縫更加平滑飽滿，焊縫質量更好，同等材料下，壽命是傳統導電嘴的8-10 倍以上。
權利要求
一種長效導電嘴，其特征在于所述導電嘴由瓷帽(1)、導電內芯和尾座(2)組成，所述瓷帽(1)為空心結構，所述瓷帽(1)的前端中心軸向設有第一通孔(3)，所述導電內芯設置在所述瓷帽(1)內，所述瓷帽(1)保護在所述導電內芯外部，所述導電內芯的尾部為連接部(4)，所述連接部(4)中心軸向貫穿設有第二通孔(5)，所述連接部(4)的前表面上連接有兩個對稱設置的自身具有彈力的連接片(6)，每個所述連接片(6)的前端均連接有夾緊塊(7)，兩個所述夾緊塊(7)組成夾頭，所述連接部(4)的后端上套有所述尾座(2)，且所述尾座(2)中軸向貫穿設有第三通孔(8)，所述瓷帽(1)的后端套在所述尾座(3)的前端上。
2.根據權利要求1所述長效導電嘴，其特征在于所述導電內芯的連接部(4)與所述 尾座(2)之間、所述尾座(2)與所述瓷帽(1)之間均通過螺紋相連接。
3.根據權利要求1或2所述長效導電嘴，其特征在于兩個所述夾緊塊(7)的相對面 上設有凹槽(9)。
4.根據權利要求3所述長效導電嘴，其特征在于所述導電內芯的尾部為連接部(4)， 所述連接部(4)的前表面上連接有兩個對稱放置的自身具有彈力的連接片(6)，兩個所述 連接片(6)之間設有導向裝置(10)，所述導向裝置(10)的后表面與所述連接部(4)的前表 面相連接，所述連接部(4)與所述導向裝置(10)的中心軸向設有第四通孔(11)，每個所述 連接片(6)的前端均連接有夾緊塊(7)，兩個所述夾緊塊(7)組成夾頭。
全文摘要
本發明公開了一種長效導電嘴，導電嘴由瓷帽、導電內芯和尾座組成，瓷帽為空心結構，瓷帽的前端中心設有第一通孔，導電內芯設置在瓷帽內，瓷帽保護在導電內芯外部，導電內芯的尾部為連接部，連接部中心設有第二通孔，連接部的前表面上連接有兩個對稱放置的連接片，每個連接片的前端均連接有夾緊塊，兩個夾緊塊組成夾頭，連接部的后端上套有尾座，且尾座中設有第三通孔，瓷帽的后端套在尾座的前端上。本發明具有杜絕飛濺粘附、堵塞和起弧燒毀導電嘴現象，減少清理和更換導電嘴的時間、降低勞動強度、提高工效；電流穩定和出絲不擺動以及直接吹向電弧的二氧化碳氣體，有利于提高產品質量，壽命提高8倍以上的優點。
文檔編號B23K9/26GK101844267SQ20101019390
公開日2010年9月29日 申請日期2010年6月7日 優先權日2010年6月7日
發明者石建榮 申請人:石建榮