專利名稱：金屬自動焊接焊縫無色燒痕焊接方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬自動焊接方法及裝置，特別是一種金屬自動焊接焊縫無色燒痕焊接方法及裝置。
一般不銹鋼制件的焊接，由于焊接技術與方式的限制，如

圖1所示，在熔融點C以外的焊接后焊縫B處殘留下明顯的深色或青紫色、黃褐色燒痕，該燒痕的產生原因是，焊接時，只有電極棒A磁杯A1內的惰性氣體保護焊縫B，而實際焊接過程中熱熔區段B1仍處于高溫時，電極棒A即已前移，造成熱熔區B1材料組織在未達臨界點時即喪失穩定材質的惰性氣體保護，導致焊縫B表面受空氣影響而形成一氧化層，該氧化層將造成日久生銹，從而影響制件品質，所以一般在焊接后，均必須再加以電解加工處理，以防止焊接處日后生銹及取得制件表面光浩明亮的品質。現有的焊接方法均會有兩種狀態，一為深色焊痕，表露出制品品質低下，一為加以電解加工防止焊接處生銹，增加焊接加工成本，且經電解加工后的表面將殘留具毒性的電解液，必須再加以清洗，清洗后仍會殘留或多或少的毒性，如該制品作為食用、飲用、水處理、食物處理等器皿時，對衛生、健康、安全均是一個不容輕視的威脅。
本發明的目的是提供一種改進的焊接方法及裝置，以該方法及裝置焊接后的焊縫燒痕無色、平整、材質穩定不需電解加工、不生銹，從而提高焊接制件品質，提高生產效率，降低焊接加工成本。
本發明是這樣實現的在焊接電極棒的底部電極針的后方設置的排氣管，以尾隨電極針焊接后排送惰性氣體于熱熔的焊縫上，另在供焊接件置放壓按焊接的焊臺所設的內凹槽中亦由外導入有排送惰性氣體于內凹槽中的排氣管，藉由組配連動于電極棒的電極針后方的排氣管及焊臺內凹槽排氣管排放的惰性氣體，以上、下同時迅速冷卻保護焊接處材質。該焊接方法的裝置，其由上向下吹送惰性氣體的排氣管系連動定位在電極棒上，排氣管的數量至少為一個，排氣管為多管時可為等距或不等距排列，排氣管與電極針平行或傾斜呈一設定角度，焊臺內設一內凹槽，槽的一端處接一排氣管，該管與內凹槽導通。
本發明提供的焊接方法及裝置，在焊接過程中，上下同時追加急速冷卻，具下列利用效益及價值;
1.焊接同時以上、下吹送惰性氣體，焊接處材質穩定，進而構成一防止氧化的保護層，使材料熱熔區的晶粒不易變粗、變大、提高了焊接處的強度和韌性。
2.焊接后不需要電解加工處理工序，且不生銹，并明顯地降低焊接加工成本。
3.焊接后焊接處為無色(銀白色)焊痕，制件光潔美觀，其表面的自然光亮勝于電解加工的光亮，符合高品質制件的材料表面光亮的要求。
4.產品制造加工簡捷、品質優、提高產業加工處理技術水平及產品制造品質。
以下結合實施例及其附圖作進一步的詳細描述圖1是現有焊接方法的電極棒動作示意圖。
圖2是本發明電極棒和排氣管一種布置示意圖。
圖3是本發明電極棒和排氣管另一種布置示意圖。
圖4是圖3布置的電極棒動作示意圖。
圖5是圖4動作俯視圖。
圖6是本發明焊臺一種結構圖。
圖7是圖6焊臺N-N剖視圖。
圖8是圖6焊臺P-P剖視圖。
圖9是本發明焊臺另一種結構圖。
圖10是圖9焊臺R-R剖視圖。
圖11是本發明焊接應用示意圖。
參照圖2，電極棒1設于電焊機上可移動，棒1底端為一向下的電極針10，棒1下端段是磁杯101，導入棒1的惰性氣體進入磁杯101，并經由電極針10的四周向下吹至焊接點對焊接處進行冷卻。在電極棒1的后方另設排氣管2，管2數量至少一個，也可是一個以上，管2多管時，各管可等距或不等距排列，管2和電極針10平行或與電極針10傾斜呈一設定角度，排氣管2向下或斜向下方排出惰性氣體，其類別包括有氬氣、氮氣、氬氫混合氣、氬氦混合氣等具防止材質熱熔氧化的惰性氣體，可按需要選擇一種。排氣管2是固定在電極棒1上，焊接時排氣管2尾隨棒1追加冷卻，動作如圖4、5。
參照圖3，是另一電極棒1A實施例，電極棒1A下端段磁杯10A一體制成一可外接惰性氣體供給管的管口11A，磁杯10A內隱設的排氣管2與管口11A導通。連接于管2的分支排氣管2A數量至少一個，也可是一個以上，管2A為多管時，各管可等距或不等距排列，管2A和電極針10平行或與電極針10傾斜呈一設定角度，其動作示意如圖4和圖5。
參照圖4、圖5，本發明的電極棒1、1A于對正焊縫B行進焊接時，除熔融點C處，于焊接后的焊縫B上保持有尾隨的冷卻功能，在焊接行進過程中，使各區段焊縫施以有秩序的冷卻變化，如熱熔區B1約呈黑青紫色(若使電極針位置處的惰性氣體流量加大，則呈青褐色或淡黃褐色、或淺青紅色燒痕)，而區段B2呈淺黃色燒痕，區段B3呈淡米黃色燒痕，區段B4即自動形成無色燒痕，依此達到高品質的焊接效果。
參照圖6、7、8，是本發明焊臺一種結構實施例，它是本體截面為筒形焊接用的焊臺3，焊臺3縱向頂緣設一內凹槽31，槽31的一端外接一排氣管32，排氣管32一端導接至惰性氣體供應源，另一端則位于焊臺3內凹槽31一端內緣，由該處吹送惰性氣體于整個焊接線的下方凹槽31中，實現焊接金屬片之下方追加急速冷卻處理，保護材料品質的穩定，防止氧化，以獲得無色燒痕的焊縫。焊臺3內凹槽31中吹排的惰性氣體類別包括有氬氣、氦氣、氬氫混合氣、氬氦混合氣等具防止材質熱熔氧化的惰性氣體，可按需要選擇一種。
圖9、10是本發明焊臺另一種結構實施例，其本體截面為平板狀的焊臺4，在焊臺4上，依設定焊徑設有非封閉或封閉曲線的平面形狀為直線、拋物線等規則或不規則形狀的內凹槽41，并在焊臺4內隱設一平行于內凹槽41焊徑的排氣管42，管42一端可按需要呈封閉或不封閉，另一端設螺紋接頭或導接管用來導通外來惰性氣體的供應管，將惰性氣體導入排氣管42中，管42上設排氣孔421導通于內凹槽41底部，使惰性氣體能排放在凹槽41中。孔421的數量至少一個或一個以上，當孔421為多孔時，其孔距可為等距或不等距排列，按要求設置，上述焊臺亦可按需要制成本體截面為任何曲面形狀的臺面以應焊接操作。焊臺4的凹槽41中吹排的惰性氣體類別和凹槽31所述相同。
實際焊接操作時，可根據產品生產要求，以單面或雙面吹送惰性氣體(如電極棒處或焊臺內凹槽處)，達到單面無色燒痕之銀白焊縫，亦可由常用的可上下升降的壓板將欲焊接的兩片緣對合壓置于焊臺3或4上，且令焊接線對正于焊臺3或4的內凹槽31或41，當電極棒1或1A施行焊接時，位于焊臺3或4內凹槽31或41的排氣管32或42即能供入惰性氣體，由下向上來冷卻熱熔的焊縫，同時位于電極棒1或1A的電極針10后方或側邊的排氣管2亦同步排出惰性氣體，由上向下冷卻熱熔的焊縫，使經過電極針10焊接的焊縫能及時的由上、下同時追加冷卻，進而穩定焊縫材質，使焊縫材質不變質，且由追加急速冷即使焊接處能自動形成保護層，達到防止氧化，免除現有的電解加工防銹處理工序。圖11是本發明焊接應用示意圖。
權利要求
1.一種金屬自動焊接焊縫無色燒痕焊接方法，其特征在于電極棒1的底部電極針10的后方設置排氣管2，以尾隨電極針10焊接后排送惰性氣體于熱熔的焊縫B上，另在供焊接件置放壓按焊接的焊臺3所設的內凹槽31中，亦由外導入有排送惰性氣體于內凹槽31的排氣管32，藉由組配連動于電極棒1的電極針10后方的排氣管2和焊臺3內凹槽31中排氣管32排放的惰性氣體，以上、下同時迅速冷卻保護焊接處材質。
2.根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于排氣管2由上向下吹排的惰性氣體可選擇類別有氬氣、氮氣、氬氫混合氣、氬氦混合氣等具防止材質熱熔氧化的惰性氣體。
3.根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于內凹槽31、41中吹排的惰性氣體可選擇類別有氬氣、氦氣、氬氫混合氣、氬氦混合氣等具防止材質熱熔氧化的惰性氣體。
4.一種金屬自動焊接焊縫無色燒痕焊接方法的裝置，其特征在于由上向下吹送惰性氣體的排氣管2系連動定位在電極棒1上，排氣管2的數量至少為一個，排氣管2為多管時可為等距或不等距排列，排氣管2與電極針10平行或傾斜呈一設定角度，焊臺3設一內凹槽31，槽31的一端外接一排氣管32，管32與凹槽31導通。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于連動定位于電極棒1A的隱設排氣管2與磁杯10A制成一體，其中連接管2的分支排氣管2A數量至少一個，排氣管2A為多管時，各管可等距或不等距排列，排氣管2A與電極針10平行或傾斜呈一設定角度。
6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于焊臺3、4的本體截面可為筒形、平板狀、或任何曲面形。
7.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于焊臺4上的內凹槽41為非封閉或封閉曲線，其平面形狀為直線、拋物線等規則或不規則形狀。
8.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于焊臺4內隱設一平行于內凹槽41的排氣管42，排氣管42上設排氣孔421，孔421的數量至少1個，當設有多個排氣孔421時，其孔距可等距或不等距排列。
全文摘要
本發明公開了一種金屬自動焊接焊縫無色燒痕焊接方法及裝置，該方法及裝置的特點是在焊接電極棒的底部電極針的后方設置一個或一個以上的排氣管，以尾隨電極針焊接后排送惰性氣體于熱熔的焊縫上，另在供焊接件置放壓按焊接的焊臺所設的內凹槽中亦導入惰性氣體，以上下同時迅速冷卻保護焊接處材質，使焊接處的焊痕光亮、平整、無色、免除了現有必須電解加工的工序，提高焊接質量與工效，降低焊接加工成本。
文檔編號B23K9/167GK1098037SQ9311250
公開日1995年2月1日 申請日期1993年7月26日 優先權日1993年7月26日
發明者柯錦德 申請人:柯錦德