用于保护气体流流出的气体喷嘴和具有其的燃烧器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于使保护气体流从具有气体分配器区段的气体喷嘴的气体出口流出的气体喷嘴，其中，所述气体喷嘴至少在所述气体分配器区段的部分区域中双壁地构造以便形成用于所述保护气体流的流动空间。本发明专利技术此外涉及用于热接合至少一个工件、尤其用于电弧接合、优选用于电弧焊接或者电弧钎焊的一种燃烧器脖颈件和一种方法，其具有布置在所述燃烧器脖颈件中的电极或者用于在所述电极或者所述焊丝和所述工件之间产生电弧的焊丝和具有用于使保护气体流从气体出口流出的气体喷嘴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于保护气体流流出的气体喷嘴和具有其的燃烧器
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于使保护气体流流出的气体喷嘴和一种根据权利要求11的前序部分所述的具有气体喷嘴的燃烧器脖颈件、一种根据权利要求15的前序部分所述的燃烧器、以及一种根据权利要求16的前序部分所述的用于热接合至少一个工件的方法。
技术介绍
热电弧接合方法利用能量来使工件熔融并且将其连接起来。在板材制造中，使用根据标准的“MIG”、“MAG”以及“WIG”焊接方法。在借助自熔式电极(MSG)进行的保护气体辅助的电弧焊接方法中，“MIG”代表“金属-惰性气体(Metall-Inertgas)”并且“MAG”代表“金属-活性气体(Metall-Aktivgas)”。在借助非自熔式电极(WSG)进行的保护气体辅助的电弧焊接方法中，“WIG”代表“钨-惰性气体(Wolfram-Inertgas)”。根据本专利技术的焊接装置可以实施为机器引导的焊接燃烧器。MAG焊接工艺是借助活性气体进行的金属-保护气体过程(MSG)，在该金属-保护气体过程中，电弧在连续地被供给的自熔式焊丝电极与材料之间燃烧。自熔式电极提供用于形成焊缝的附加材料。在几乎所有适合焊接的材料中，MAG焊接工艺都可以简单地且经济地使用。在此，视要求和材料而定地，使用不同的保护气体。在MSG焊接时，被供给的活性气使电极、电弧和熔池相对于大气被保护。这确保在极其不同的条件下具有高熔化率的焊接结果。根据材料的不同，使用由氩气CO2、氩气O2或者纯氩气或者纯CO2组成的混合物作为保护气体。视要求而定地，利用不同的焊丝电极。MAG焊接是一种耐用的、经济的且可多方面地使用的焊接过程，这种焊接过程不但适合用于手工的、还适合用于机械的及自动化的过程。MAG焊接工艺适合用于焊接非合金(或低合金)钢。高合金钢和镍基合金原则上也可以用MAG工艺过程焊接。然而，在保护气体中的O2比例或者CO2比例是小的。视对焊缝和最优的焊接结果的要求而定地，使用不同的电弧类型和焊接工艺过程(如标准工艺过程或者脉冲工艺过程)。为了熔融待焊接物，电弧焊接装置在工件与自熔式或者非自熔式焊接电极之间产生电弧。保护气体流将待焊接物以及焊接部位相对于大气气体(主要是周围环境空气的N2，O2，H2)被遮蔽。在此，在与电弧焊接设备连接的焊接燃烧器的燃烧器本体上设置有焊接电极。一般地，燃烧器本体包含一组位于内部的、引导焊接电流的构件，这些构件将焊接电流从电弧焊接设备中的焊接电流源朝向燃烧器本体的尖端导引到焊接电极上，以便然后从该处出发产生到工件的电弧。保护气体流环流于焊接电极、电弧、焊接池和在工件上的热影响区，并且在此通过焊接燃烧器的燃烧器本体将其供给至这些区域。气体喷嘴将保护气体流导引至燃烧器头部的前端部，在该处，保护气体流大致环状地围绕着焊接电极地从燃烧器头部出来。将气体引导至气体喷嘴，这在现有技术中通常是通过由具有低导电能力的材料(聚合物或氧化物陶瓷)制成的构件进行，这些构件可以同时作为绝缘件使用。在焊接时所产生的电弧在焊接过程期间加热待焊接的工件以及可能被供给的待焊接物，从而使它们熔融。由于电弧能量引入、高能量的热辐射以及由于对流，热量显著地引入到焊接燃烧器的燃烧器头部中。被引入的热的一部分可以通过由燃烧器头部所引导的保护气体流或通过在周围环境空气中的被动冷却以及到软管组中的热引导又导出。然而，从燃烧器头部的特定焊接电流负荷起，热引入变得如此大，以至于需要对燃烧器头部进行所谓的主动冷却，以便保护所使用的构件以防由热造成的材料失效。为此，燃烧器头部借助冷却剂主动地冷却，所述冷却剂流过燃烧器头部，并且在此将从焊接过程所吸收的且非期望的热运走。在此，作为冷却剂，可以使用例如去离子水，其具有乙醇或者丙醇的附加物，用于防冻的目的。除了焊接之外，钎焊也在考虑之列，以便使板材构件连接起来。与上述焊接(熔焊)情况不同地，在此，并不熔化工件，而仅仅熔化附加材料。对于此的原因在于，在钎焊时，两个棱边通过作为附加材料的焊剂相互连接。焊剂材料和构件材料的熔化温度相差很远，因此，在加工时只有焊剂熔化。除了WIG燃烧器、等离子体燃烧器和MIG燃烧器之外，激光也适合用于钎焊。电弧钎焊工艺过程可以被划分为金属保护气体(MSG-L)钎焊过程和钨-保护气体(WSG-L)钎焊工艺过程。作为附加材料，在这里，主要使用线材状的铜基材料，所述铜基材料的熔化温度范围比基础材料的熔化温度范围更低。MSG电弧钎焊的原理在仪器技术方面在很大程度上与借助线材状的附加材料进行的MSG焊接一致。在WIG钎焊的情况下，线材状的附加材料手动地或者机械化地在侧向上输送到电弧中。在此，附加材料可以无电流地作为冷线材或者电流加载地作为热线材被供给。借助热线材实现较高的熔化率，但是，电弧会被附加的磁场影响。通常，在表面精制的(或未涂层的)薄板材上使用电弧钎焊，这是因为此外通过钎焊的与焊接(熔焊)相比更低的熔化温度实现构件的更小的热负荷，并且较少地损害涂层。在电弧钎焊的情况下，不发生基础材料的实质性熔融。一般而言，在由非合金钢和低合金钢制成的、未涂层的、且金属化地敷设的板材上在直至最大约为3mm的厚度范围内采用电弧钎焊工艺过程。为了进行电弧钎焊，根据DINISO14175标准，通常可以使用氩气l1或者具有CO2、O2或者H2掺杂的氩混合物。在WIG钎焊时，可以使用商业上通用的WIG燃烧器。从EP2407267B1和EP2407268B1已知一种焊接燃烧器，其具有：保护气体供给部、燃烧器接头区块、在一端部上连接在燃烧器接头区块上的燃烧器脖颈件、和设置在燃烧器脖颈件的另一端部上的燃烧器头部，其中，燃烧器脖颈件具有内管、外管和设置在内管与外管之间的绝缘软管。这类焊接燃烧器在现有技术中还被使用于金属惰性气体焊接(MIG)。例如，在文献DE102004008609A1中说明了一种这样的焊接燃烧器。在这种焊接燃烧器中，焊接电流经由接触喷嘴被供给位于内管中的焊接焊丝。在此，燃烧器的外部件与内管电绝缘，以便防止焊接电流流动经过燃烧器壳体。在焊接过程中，进行焊接焊丝的加热，并且热被部分地导引到焊接燃烧器中。根据类属，在焊接过程中，原本使用的焊接气体(大多为惰性的保护气体)能够尽可能有效地被使用于对内管进行冷却。当气体沿着内管的外侧在扁平通道中流动时，可以实现内管的有效的冷却。为了在内管外部产生气体流动通道，在现有技术中，在内管上使用套管。然后，由内管和套管所构成的复合结构通过隔离软管与外部的壳体管相隔离。根据类属，保护气体的供给首先通过保护气体供给部进行，所述保护气体供给部典型地以孔口形式构造在燃烧器接头区块中。因为保护气体的供给相对于内管不对称地进行，因而保护气体应尽可能均匀地在内管周围分布。为此目的，例如在EP2407267B1中提出，外部的环形通道在燃烧器接头区块内部且围绕着内管地构造，保护气体可以穿过该外部的环形通道在内管周围地分布。因此，保护气体从燃烧器接头区块中的孔口出发、通过外部的环形通道和径向的气体通道流至内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体喷嘴(1)，用于使保护气体流从该气体喷嘴(1)的气体出口(2)流出，所述气体喷嘴具有气体分配器区段(3)，/n其中，所述气体喷嘴(1)至少在所述气体分配器区段(3)的部分区域中双壁地构造，以便形成用于所述保护气体流的流动空间(16)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190111 DE 102019100581.71.一种气体喷嘴(1)，用于使保护气体流从该气体喷嘴(1)的气体出口(2)流出，所述气体喷嘴具有气体分配器区段(3)，
其中，所述气体喷嘴(1)至少在所述气体分配器区段(3)的部分区域中双壁地构造，以便形成用于所述保护气体流的流动空间(16)。


2.根据权利要求1所述的气体喷嘴(1)，
其特征在于，
所述气体分配器区段(3)和所述气体喷嘴(1)整体地构造。


3.根据权利要求1所述的气体喷嘴(1)，
其特征在于，
所述气体分配器区段(3)由紧固在所述气体喷嘴(1)上的气体分配器(4)形成。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的气体喷嘴(1)，
其特征在于，
所述气体分配器区段(3)在周侧上具有至少一个气体排出开口(8)、尤其是多个大致以相同间距相对彼此布置的气体排出开口(8)，从而所述气体出口(2)与一个或多个气体排出开口(8)处于流体连接状态。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的气体喷嘴(1)，
其特征在于，
所述气体喷嘴(1)的由所述气体喷嘴(1)和邻接的气体分配器区段面(6)所限定的内直径(5)在所述气体流的上游保持不变或者锥状收窄地构造。


6.根据以上权利要求中任一项所述的气体喷嘴(1)，
其特征在于，
所述气体分配器(4)由金属材料、尤其铜或者铜合金(CuCrZr，CuDHP)制成，或者也由抗冲击的玻璃陶瓷制成。


7.根据以上权利要求中任一项所述的气体喷嘴(1)，
其特征在于，
所述气体分配器区段(3)或所述气体分配器(4)至少区段地基本上齐平地附接到所述气体喷嘴(2)上。


8.根据以上权利要求中任一项所述的气体喷嘴(1)，
其特征在于，
所述气体分配器(4)与所述气体喷嘴(1)形状锁合地和/或力锁合地和/或材料锁合地连接。


9.根据以上权利要求中任一项所述的气体喷嘴(1)，
其特征在于，
所述气体分配器(4)与所述气体喷嘴(1)能松脱地连接、尤其旋紧或者压入。


10.根据以上权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·罗泽，A·诺尔，
申请(专利权)人：亚历山大·宾策尔焊接技术两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE