一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头的制作方法

1.本实用新型属于熔炼设备用部件技术领域，特别涉及一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头。


背景技术：

2.稀有难熔金属的熔炼大多采用自耗电极熔炼，少数小规格的(比如500g、200g左右)稀有难熔金属的熔炼则采用非自耗熔炼。非自耗熔炼大多采用钨极或石墨极作为加热源，但由于钨和石墨对难熔金属都会造成污染，所以本领域技术人员尝试用水冷铜作为正极产生等离子体，轰击难熔金属，使难熔金属发热融化，达到熔炼的目的，于是就研发出了铜极等离子枪。
3.现有的等离子枪正极头与喷嘴紧密结合，正极头离弧区及熔池(负极)很近，温度较高，难熔金属钛、锆等在高温下都比较易氧化，非自耗熔炼过程中，当正极头内的冷却水、水压、水温控制不好，正极头极易被烧漏，一旦正极头漏水，就会污染材料，造成浪费，影响产品质量，特别是熔点较低的铜等材料作为正极，更容易发生损耗，其正极头寿命只有30-40炉/次；并且为了保护电子枪头结构，焊接电流只能达到400a左右，焊接效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，解决了现有的电子枪头存在的由于正极头距离弧区和熔池很近导致容易损坏及熔炼电流较低的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
6.本实用新型实施例提供一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，包括喷嘴和正极头，所述正极头正对所述喷嘴的喷嘴口，所述正极头的头部位置设置有回缩部。
7.在一种可能的实现方式中，所述正极头和所述喷嘴之间设置有磨刀石导气管。
8.在一种可能的实现方式中，所述磨刀石导气管上设置有导气螺纹。
9.在一种可能的实现方式中，所述正极头和所述喷嘴分别具有冷却结构。
10.在一种可能的实现方式中，所述冷却结构为水冷却流道。
11.在一种可能的实现方式中，所述喷嘴连接有枪体。
12.相比于现有技术，本实用新型的一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头有益效果至少包括：
13.本实用新型通过将现有技术中形如子弹头的正极头设计为头部凹陷的回缩部，从而使得正极头远离等离子弧区和熔区，从而避免正极头由于所处温度较高发生损坏，同时也可增大焊接电流，从而提高焊接效率。
附图说明
14.图1是现有技术的电子枪头的结构示意图；
15.图2是本实用新型一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头的结构示意图。
16.图中：1-子弹头形正极头；2-喷嘴；3-尼龙导气套；4-喷嘴口；5-等离子弧区；6、待焊接金属；7、熔池；8-正极头；9-回缩部；10、磨刀石导气管；11-枪体。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.现有技术的电子枪头结构如图1所示，其包括子弹头形正极头1和喷嘴2，子弹头形正极头1和喷嘴2之间设置有尼龙导气套3，由于子弹头形正极头1的头部形如子弹，向外凸出，因此其头部尖端部位与喷嘴口4的等离子弧区及熔池7的距离很近，其所在位置温度较高，子弹头形正极头1长期处于高温状态下容易发生损耗，而且相应地，其冷却结构的冷却要求也较高，目前常规使用水冷却，如果冷却水的水压、水温控制不精确，则容易发生正极头烧穿，导致正极头漏水，这样不但损坏了正极头，而且也会影响焊接产品的质量。而且现有的电子枪头采用尼龙导气套3，由于尼龙的耐高温性能较差，其在使用过程中容易发生损坏，使用寿命较短。
19.针对现有电子枪头的上述问题，参见图2，本实用新型实施例公开了一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，包括喷嘴2和正极头8，正极头8的头部正对喷嘴2的喷嘴口4，正极头8的头部位置设置有回缩部9。
20.回缩部9具体为设置于正极头8头部位置的一个向内凹陷的结构，通过设置回缩部9，使得正极头8的头部与喷嘴口4的等离子弧区5及熔池7的距离增大，待焊接金属6则设置于熔池7上对应于等离子弧区5，从而使得正极头8头部区域的工作温度降低，从而可延长正极头8的使用寿命，而且使得对于正极头8的冷却降温要求也相对降低；同时，由于正极头向上回缩，使得起弧面在喷嘴口4以外，保证正极头8远离等离子弧区5和熔池7，带电粒子打不到正极头8，从而可以加大焊接电流，而无需担心正极头8被烧漏；以及，由于正极头8头部向上回缩，使得喷嘴口4处的空间增大，通过喷嘴口4的等离子束增强，进而也提高了焊接效率。
21.经过多台熔炼设备的检验，本实用新型的正极头8的回缩部9的回缩距离可以在50mm-120mm，而且使电子枪头通过的焊接电流达到600a，使用寿命可长达1年之久，正极头8已经不属于易损件了。
22.进一步地，本实施例的正极头8和喷嘴2之间设置有磨刀石导气管10。由于磨刀石导气管10比尼龙导气套3更耐高温，其使用寿命也大大增加。而且通过磨刀石导气管10设置于喷头2和正极头8之间可可以进行定位，保证正极头8与喷嘴2出口处于同一轴线上，采用磨刀石导气管10代替尼龙进行中心定位，也保证了正极头与喷嘴的绝缘。在磨刀石上挑有螺纹，也将氩气很好的导到喷嘴上
23.更进一步地，磨刀石导气管10上设置有导气螺纹。通过带磨刀石导气管10上挑设螺纹，可以将氩气更好地导到喷嘴2处。
24.进一步地，正极头8和喷嘴2分别具有冷却结构。利用冷却结构对正极头8和喷嘴2
进行导热降温，避免其工作温度过高而造成损坏。
25.具体地，本实施例中冷却结构为水冷却流道。正极头8和喷嘴2分别具有独立的水冷却流道，水冷却流道分别具有冷却水进口和冷却水出口，从而实现对于正极头8和喷嘴2的降温。
26.进一步地，喷嘴2连接有枪体11。
27.使用时，将待焊接金属6放置于熔池7上方，将喷嘴2和正极头8分别接电源的两极，通过磨刀石导气管10上的导气螺纹向喷嘴2处导入氩气，喷嘴和2和正极头8产生的电弧对气体进行电离，使得气体激发达到等离子状态，等离子束在内部压强作用下从喷嘴口4喷出，利用等离子弧的能量轰击金属接触面实现高温焊接。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
29.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，其特征在于，包括喷嘴和正极头，所述正极头正对所述喷嘴的喷嘴口，所述正极头的头部位置设置有回缩部。2.根据权利要求1所述的一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，其特征在于，所述正极头和所述喷嘴之间设置有磨刀石导气管。3.根据权利要求2所述的一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，其特征在于，所述磨刀石导气管上设置有导气螺纹。4.根据权利要求1所述的一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，其特征在于，所述正极头和所述喷嘴分别具有冷却结构。5.根据权利要求4所述的一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，其特征在于，所述冷却结构为水冷却流道。6.根据权利要求1所述的一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，其特征在于，所述喷嘴连接有枪体。

技术总结
本实用新型公开了一种高效真空下非自耗等离子熔炼的电子枪头，包括喷嘴和正极头，所述正极头正对所述喷嘴的喷嘴口，所述正极头的头部位置设置有回缩部。本实用新型通过将现有技术中形如子弹头的正极头设计为头部凹陷的回缩部，从而使得正极头远离等离子弧区和熔区，从而避免正极头由于所处温度较高发生损坏，同时也可增大焊接电流，从而提高焊接效率。从而提高焊接效率。从而提高焊接效率。


技术研发人员：王军宁 丁辉
受保护的技术使用者：宝鸡宝钛装备科技有限公司
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/7/23