本公開總體上涉及焊接裝置，更具體地涉及諸如金屬惰性氣體(mig)或氣體金屬弧焊(gmaw)焊槍的弧焊裝置，其包括用于產(chǎn)生焊接電弧和擴(kuò)散保護(hù)氣體的消耗品。

背景技術(shù)：

本節(jié)的陳述僅提供與本公開相關(guān)的背景信息，并且可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

在諸如金屬惰性氣體(mig)或氣體金屬弧焊(gmaw)焊槍的弧焊裝置中，焊絲通過焊槍進(jìn)給以提供熔融金屬池從而將金屬工件接合在一起。惰性氣體通過焊槍的前(遠(yuǎn))端被引導(dǎo)以提供保護(hù)氣體的包圍層或包圍覆層，從而保護(hù)熔融金屬池免受大氣污染。惰性氣體典型地是諸如氬氣或氦氣等各種氣體的組合。

現(xiàn)有技術(shù)的mig或gmaw焊槍典型地包括接觸末端和連接到接觸末端的氣體擴(kuò)散器。接觸末端具有將焊絲引導(dǎo)到工件的中心孔。接觸末端將電流傳送到焊絲。氣體擴(kuò)散器被螺紋連于接觸末端并且限定氣體通道以引導(dǎo)保護(hù)氣體形成圍繞熔融金屬池的保護(hù)氣體覆層。接觸末端和氣體擴(kuò)散器不斷地受到高熱，并且由于高溫操作而容易磨損。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開通常提供一種用于弧焊裝置(諸如mig或gmaw焊槍)的焊接導(dǎo)體管的具有增加壽命的連接器。本公開的各種形式提供了簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)、更均勻的熱分布和改進(jìn)的冷卻以提高壽命。

在一種形式中，弧焊裝置包括限定內(nèi)部通道和外部表面輪廓的導(dǎo)體管。導(dǎo)體管包括遠(yuǎn)端部分，所述遠(yuǎn)端部分具有圍繞內(nèi)部通道的遠(yuǎn)端面。套管限定沿著縱向軸線延伸的主體。主體在近端部分和遠(yuǎn)端部分之間具有沿著縱向軸線的長(zhǎng)度。主體限定內(nèi)表面輪廓和外表面輪廓。內(nèi)表面輪廓配置成可滑動(dòng)地接合在導(dǎo)體管的外部表面輪廓上。套管的外表面輪廓包括接合部分。

在另一種形式中，弧焊裝置包括限定內(nèi)部通道和遠(yuǎn)端部分的導(dǎo)體管。導(dǎo)體管的遠(yuǎn)端部分限定外部表面輪廓和圍繞內(nèi)部通道的遠(yuǎn)端面。套管包括限定內(nèi)表面輪廓和外表面輪廓的主體。主體具有近端部分和遠(yuǎn)端部分。內(nèi)表面輪廓配置成可滑動(dòng)地接合在導(dǎo)體管的外部表面輪廓上，并且外表面包括螺紋部分。套管包括唇部，所述唇部從主體的遠(yuǎn)端部分徑向向內(nèi)延伸。唇部形成座表面，所述座表面接合抵靠導(dǎo)體管的遠(yuǎn)端面。可消耗組件具有內(nèi)主體，該內(nèi)主體包括被配置成機(jī)械地附接到套管的螺紋部分的內(nèi)輪廓。內(nèi)主體具有遠(yuǎn)端，該遠(yuǎn)端具有內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣。接觸末端限定外部肩部，該外部肩部被配置成抵靠?jī)?nèi)部遠(yuǎn)端凸緣以將接觸末端固定到導(dǎo)體管。

在又一種形式中，用于弧焊裝置的導(dǎo)體管的適配器套管包括主體。主體在近端部分和遠(yuǎn)端部分之間沿著縱向軸線延伸一段長(zhǎng)度。主體限定內(nèi)表面輪廓和外表面輪廓。內(nèi)表面輪廓配置成可滑動(dòng)地接合在導(dǎo)體管上。外表面輪廓包括螺紋部分。

從本文提供的描述，其它可應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，描述和具體示例僅旨在用于說明的目的，并不旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

本文描述的附圖僅用于說明的目的，并不旨在以任何方式限制本公開的范圍。

圖1是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的包括接觸末端擴(kuò)散器的弧焊裝置的側(cè)視圖；

圖2是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件的截面透視圖，可消耗組件連接到導(dǎo)體管并且具有接觸末端擴(kuò)散器；

圖3是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的導(dǎo)體管和可消耗組件的局部分解透視圖；

圖4是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的導(dǎo)體管和可消耗組件的局部分解截面圖；

圖5是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的接觸末端擴(kuò)散器的截面圖；

圖6是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的變體形式的接觸末端擴(kuò)散器的截面圖；

圖7是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的另一種形式的接觸末端擴(kuò)散器的截面圖；

圖8是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的另一種形式的接觸末端擴(kuò)散器的截面圖；

圖9是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的另一種形式的接觸末端擴(kuò)散器的截面圖；

圖10是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的另一種形式的接觸末端擴(kuò)散器的截面圖；

圖11是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的另一種形式的接觸末端擴(kuò)散器的截面圖；

圖12是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的另一種形式的接觸末端擴(kuò)散器的截面圖；

圖13a是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的另一種形式的接觸末端擴(kuò)散器的截面圖，圖13b是接觸末端擴(kuò)散器的截面圖，圖13c是表示末端孔眼長(zhǎng)度和末端內(nèi)徑之間的關(guān)系的曲線；

圖14是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的噴嘴的內(nèi)主體的截面透視圖；

圖15是根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案構(gòu)造的弧焊裝置的可消耗組件和導(dǎo)體管的截面圖；

圖16是根據(jù)本公開的第二實(shí)施方案構(gòu)造的弧焊裝置的可消耗組件和導(dǎo)體管的截面圖；

圖17是根據(jù)本公開的第三實(shí)施方案構(gòu)造的弧焊裝置的可消耗組件和導(dǎo)體管的局部分解圖；

圖18是根據(jù)本公開的第三實(shí)施方案構(gòu)造的弧焊裝置的可消耗組件和導(dǎo)體管的截面圖；

圖19a是根據(jù)本公開的第三實(shí)施方案構(gòu)造的弧焊裝置的導(dǎo)體管的截面圖；

圖19b是根據(jù)本公開的第三實(shí)施方案構(gòu)造的弧焊裝置的導(dǎo)體管的截面圖；

圖20a是根據(jù)本公開的第三實(shí)施方案構(gòu)造的弧焊裝置的局部分解型面和截面圖，圖20b是對(duì)準(zhǔn)設(shè)備的細(xì)節(jié)圖。

圖21a是根據(jù)本公開的第三實(shí)施方案構(gòu)造的弧焊裝置的導(dǎo)體管和適配器套管的局部分解型面圖，圖21b是其截面圖。

圖22是根據(jù)本公開的第四實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件的接觸末端擴(kuò)散器的透視圖；

圖23是根據(jù)本公開的第五實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件和導(dǎo)體管的截面圖；

圖24是根據(jù)本公開的第五實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件和導(dǎo)體管的截面圖；

圖25是圖24的放大圖，示出了接觸末端擴(kuò)散器和導(dǎo)體管之間的交界面；

圖26是根據(jù)本公開的第六實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件和導(dǎo)體管的透視圖；

圖27是根據(jù)本公開的第六實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件和導(dǎo)體管的局部分解的截面透視圖；

圖28a是根據(jù)本公開的第七實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件和導(dǎo)體管的局部分解透視圖，圖28b是其局部分解截面圖；

圖29是根據(jù)本公開的第七實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件和導(dǎo)體管的局部分解透視圖；

圖30是根據(jù)本公開的第七實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件和導(dǎo)體管的截面圖；

圖31a是根據(jù)本公開的第七實(shí)施方案構(gòu)造的導(dǎo)體管和套管的細(xì)節(jié)圖，圖31b是與本公開的第七實(shí)施方案相關(guān)的示出了替代的導(dǎo)體管和套管的導(dǎo)體管和套管的細(xì)節(jié)圖；

圖32是構(gòu)造的可消耗組件和導(dǎo)體管的透視圖和局部分解透視圖，其示出了與本公開的第七實(shí)施方案相關(guān)的替代的導(dǎo)體管和套管；

圖33a是根據(jù)本公開的第七實(shí)施方案構(gòu)造的對(duì)準(zhǔn)設(shè)備的細(xì)節(jié)圖，圖33b和圖33c是與本公開的第七實(shí)施方案相關(guān)的示出替代導(dǎo)體構(gòu)造的對(duì)準(zhǔn)設(shè)備的細(xì)節(jié)圖；

圖34是根據(jù)本公開的第八實(shí)施方案構(gòu)造的導(dǎo)體管組件的局部截面圖；

圖35是根據(jù)本公開的第八實(shí)施方案的可消耗組件和導(dǎo)體管組件的局部分解透視圖；

圖36是根據(jù)本公開的第八實(shí)施方案的固定到導(dǎo)體管組件上的可消耗組件的截面圖；

圖37是根據(jù)本公開的第八實(shí)施方案的導(dǎo)體組件的套管的透視圖；

圖38是圖36的套管的背視圖；

圖39是圖36的套管的截面圖；

圖40是根據(jù)本公開的第八實(shí)施方案的導(dǎo)體管組件的局部分解截面圖；

圖41是根據(jù)本公開的第八實(shí)施方案的導(dǎo)體管組件的局部截面圖；以及

圖42是根據(jù)本公開的第八實(shí)施方案的導(dǎo)體管組件的局部截面圖。

具體實(shí)施方式

以下描述在性質(zhì)上僅僅是示例性的，并且絕不旨在限制本公開或其應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解，在整個(gè)描述和附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相似或相應(yīng)的部件和特征。盡管在整個(gè)說明書中使用術(shù)語“mig”或“gmaw”，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的教導(dǎo)適用于任何類型的焊槍。

參考圖1，示出了諸如mig或gmaw焊槍的弧焊裝置，其總體上用附圖標(biāo)記10表示。mig焊槍10包括手柄12、附接到手柄12的導(dǎo)體管14和附接到導(dǎo)體管14的可消耗組件16。手柄12連接到焊接電纜18，焊接電纜18從電源(未示出)、氣體源(未示出)和送絲器(未示出)攜載焊接電流、保護(hù)氣體和焊絲20到焊槍10。

根據(jù)本公開的第一實(shí)施方案，可消耗組件16包括多個(gè)可消耗部件，并且通常包括噴嘴22和設(shè)置在的噴嘴22內(nèi)部的接觸末端擴(kuò)散器24。美國專利no.5,491,321和5,338,917中已經(jīng)公開了弧焊裝置的結(jié)構(gòu)和操作，這些專利由本申請(qǐng)的受讓人共同擁有，并將其全部?jī)?nèi)容全文以引用方式并入本文中。

參見圖2至圖4，可消耗組件16連接到導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)端部分26。噴嘴22基本上是圓柱形的，并且在其中接納導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)端部分26。接觸末端擴(kuò)散器24同軸地設(shè)置在噴嘴22內(nèi)部，并且具有插入到導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)端部分26中的部分。導(dǎo)體管14包括限定內(nèi)部通道30的圓柱形導(dǎo)體主體28和設(shè)置在內(nèi)部通道30中的導(dǎo)管襯套32。導(dǎo)管襯套32具有用于將焊絲20從焊接電纜18和手柄12引導(dǎo)到接觸末端擴(kuò)散器24的引導(dǎo)通道34。

噴嘴22包括外主體90、絕緣體92和內(nèi)主體94，它們一體地形成為單個(gè)一體單元。絕緣體92設(shè)置在外主體90和內(nèi)主體94之間以用于使內(nèi)主體94與外主體90絕緣。噴嘴22設(shè)置在一體的末端擴(kuò)散器24周圍并固定到導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)端部分26。導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)端部分26限定內(nèi)部錐形表面66、外部肩部80和靠近外部肩部的外接觸表面82。

接觸末端擴(kuò)散器24具有一體的結(jié)構(gòu)，并且用作用于傳送電流的接觸末端和用于擴(kuò)散保護(hù)氣體的氣體擴(kuò)散器這兩者。接觸末端擴(kuò)散器24包括限定內(nèi)部腔38的中空?qǐng)A柱形主體36和通向內(nèi)部腔38并與內(nèi)部腔對(duì)準(zhǔn)的出口孔40。內(nèi)部腔38和出口孔40共同延伸接觸末端擴(kuò)散器24的整個(gè)長(zhǎng)度。接觸末端擴(kuò)散器24的內(nèi)部腔38與導(dǎo)體管14的內(nèi)部通道30對(duì)準(zhǔn)，使得導(dǎo)體管14的導(dǎo)管襯套32可延伸到接觸末端擴(kuò)散器24的內(nèi)部腔38中。在一個(gè)示例中，接觸末端擴(kuò)散器24的圓柱形主體36由諸如cl8200、c181500或c12200dhp的銅合金制成，并且可以通過機(jī)械加工或其它大體積制造工藝(諸如冷成形、擠壓或兩者的組合)制造。

如圖5清楚所示，接觸末端擴(kuò)散器24包括限定靠近導(dǎo)體管14的近端部分44的圓柱形主體36和靠近工件的遠(yuǎn)端部分46。內(nèi)部腔38從近端部分44延伸到遠(yuǎn)端部分46并且基本上是圓柱形的。圓柱形主體36還包括外壁50，設(shè)置在近端部分44處的外肩部52和設(shè)置在圓柱形主體36的遠(yuǎn)端部分46附近的內(nèi)肩部53。內(nèi)肩部53也設(shè)置在內(nèi)部腔38的遠(yuǎn)端47處并為導(dǎo)體管14的導(dǎo)管襯套32提供止動(dòng)部。

多個(gè)孔54延伸穿過圓柱形主體36的外壁50進(jìn)入內(nèi)部腔38并且位于近端部分44和遠(yuǎn)端部分46之間。在本實(shí)施方案中，四個(gè)孔54(僅示出三個(gè))通過圓柱形主體36的外壁50正交地(例如，垂直地)延伸并以90°間隔開。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開的范圍的情況下，通過接觸末端擴(kuò)散器24的外壁50可以形成任何數(shù)量的孔。在操作期間，保護(hù)氣體從導(dǎo)體管14的內(nèi)部通道30被引導(dǎo)到接觸末端擴(kuò)散器24的內(nèi)部腔38中。然后，保護(hù)氣體通過多個(gè)孔54被引導(dǎo)到接觸末端擴(kuò)散器24的外部，以形成圍繞接觸末端擴(kuò)散器24并且在接觸末端擴(kuò)散器24和噴嘴22之間的保護(hù)氣體覆層。保護(hù)氣體覆層在運(yùn)行期間保護(hù)熔融金屬池。

通過將保護(hù)氣體從接觸末端擴(kuò)散器24內(nèi)部引導(dǎo)到接觸末端擴(kuò)散器24的外部并且使保護(hù)氣體與接觸末端擴(kuò)散器直接接觸，接觸末端擴(kuò)散器24可以被保護(hù)氣體更有效地進(jìn)行冷卻。通過導(dǎo)熱和對(duì)流可以實(shí)現(xiàn)熱量從接觸末端擴(kuò)散器24到保護(hù)氣體的熱傳遞，不同于現(xiàn)有技術(shù)的弧焊裝置(其中保護(hù)氣體不流過接觸末端)的熱輻射或?qū)α?。此外，根?jù)本公開，保護(hù)氣體在接觸末端擴(kuò)散器24的內(nèi)部和外部?jī)烧叨继峁├鋮s，并且因此可以更快速地從接觸末端擴(kuò)散器24除去熱量。

出口孔40延伸穿過圓柱形主體36的遠(yuǎn)端部分46并且具有長(zhǎng)度l1，該長(zhǎng)度大約是出口孔40的開口尺寸(例如直徑d1)的四倍。在本實(shí)施方案中，出口孔40沿圓柱形主體36的中心線c居中。出口孔40限定了圓角入口60。當(dāng)焊絲20移動(dòng)通過出口孔40時(shí)，圓角入口60減少焊絲20的刮擦和刮削。出口孔40的長(zhǎng)度l1比現(xiàn)有技術(shù)的接觸末端中的出口孔的長(zhǎng)度小，以提供焊絲20和接觸末端擴(kuò)散器24之間的受控接觸，從而改善電弧穩(wěn)定性并減少出口孔阻塞的可能性。此外，出口孔40的較小長(zhǎng)度減小了焊絲20和接觸末端擴(kuò)散器24之間的摩擦表面。

外部接觸表面64設(shè)置在圓柱形主體36的近端部分44周圍并且限定一錐形部，所述錐形部配置成抵靠導(dǎo)體管14的相應(yīng)的內(nèi)部錐形表面66(如圖2和圖4所示)，這將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。外部接觸表面64從近端部分44向遠(yuǎn)端部分46向外成錐形。

圖6至圖13涉及類似于圖3的接觸末端擴(kuò)散器的接觸末端擴(kuò)散器的各種實(shí)施方案。參考圖6和圖7，除了孔的取向之外，另一種形式的接觸末端擴(kuò)散器68與圖3的接觸末端擴(kuò)散器相同。在圖6的示例中，接觸末端擴(kuò)散器68限定多個(gè)孔70，所述多個(gè)孔以一定角度延伸穿過圓柱形主體36的外壁50。在圖7的示例中，接觸末端擴(kuò)散器69具有多個(gè)孔71，每個(gè)孔均具有入口73、軸向通道75和出口77。軸向通道75沿著接觸末端擴(kuò)散器69的縱向方向延伸并將通向內(nèi)部腔38的入口73連接到形成在外壁50的外部部分79上的出口77。

參照?qǐng)D8，除了出口孔的構(gòu)造以外，另一種形式的接觸末端擴(kuò)散器72與圖3的接觸末端擴(kuò)散器相同。接觸末端擴(kuò)散器72限定出口孔74，該出口孔從圓柱形主體36的中心線c偏移。出口孔74通常限定波形以形成多個(gè)接觸點(diǎn)76。波形可能是顯著的正弦曲線或沿著朝出口孔延伸的通道的長(zhǎng)度具有增加或減小的波長(zhǎng)。當(dāng)焊絲20移動(dòng)通過出口孔74時(shí)，焊絲20接觸多個(gè)接觸點(diǎn)76，這改善焊絲20和接觸末端擴(kuò)散器24之間的接觸，從而提供從接觸末端擴(kuò)散器24到焊絲20的穩(wěn)定的電流傳送。

參考圖9至圖12，除了多個(gè)孔54被限定各種形式和取向的多個(gè)狹槽84e至84h以外，接觸末端擴(kuò)散器84a至84d的其它變型與圖3的變型相同。如本文所使用的，術(shù)語“狹槽”應(yīng)被解釋為意指限定了呈大致矩形形狀的、長(zhǎng)度大于或等于寬度的幾何結(jié)構(gòu)。

在圖9的示例中，接觸末端擴(kuò)散器84a限定多個(gè)狹槽84e，所述狹槽具有長(zhǎng)度和寬度，所述長(zhǎng)度比跨狹槽84e的對(duì)稱軸線的寬度更長(zhǎng)。多個(gè)狹槽進(jìn)一步限定以垂直于圓柱形主體36的縱向軸線84i的角度延伸的每個(gè)狹槽84e的長(zhǎng)度。多個(gè)狹槽84e可以被限定為形狀上明顯為正方形的多個(gè)多邊形開口84j，其促進(jìn)更一致的保護(hù)氣體的流動(dòng)和覆蓋。在圖10的示例中，接觸末端擴(kuò)散器84b具有多個(gè)狹槽84f，每個(gè)狹槽的長(zhǎng)度平行于縱向軸線84i延伸。每個(gè)狹槽可以具有在兩端附近明顯圓狀的輪廓84k。此外，在該示例中，狹槽相對(duì)于圓柱形主體36的外壁50以一角度形成，使得保護(hù)氣體在噴嘴22中被旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)。相對(duì)于外壁50的角度被示出為有沿軸向延伸的銳邊；然而，銳邊可以縱向延伸或在徑向軸線和縱向軸線之間的中間位置延伸。

現(xiàn)在參考圖11，示出了具有多個(gè)狹槽84g的接觸末端擴(kuò)散器84c，每個(gè)狹槽具有平行于縱向軸線84i延伸的長(zhǎng)度并且每個(gè)狹槽被示出為具有圓狀的內(nèi)部通道壁841。每個(gè)狹槽的內(nèi)部通道壁841還可以包括倒角、圓角或它們的其它變型和組合，從而優(yōu)化保護(hù)氣體的流動(dòng)。在圖12中，接觸末端擴(kuò)散器84d的另一示例具有多個(gè)狹槽84h，每個(gè)狹槽相對(duì)于縱向軸線84i以一定角度延伸。

在圖13a的示例中，接觸末端擴(kuò)散器86a限定多個(gè)狹槽86b和延伸穿過圓柱形主體36的外壁50的多個(gè)孔86c。在該示例中，多個(gè)狹槽86b相對(duì)于縱向軸線84i在徑向上均勻地間隔開并形成一排狹槽86d。此外，多個(gè)孔86c圍繞縱向軸線在徑向上均勻地間隔開并形成一排孔86e。每個(gè)孔86d和每個(gè)狹槽86c也圍繞圓柱形主體36的外壁50交替。接觸末端擴(kuò)散器的該示例還示出了在所有先前圖中引入的多個(gè)孔54的不同實(shí)現(xiàn)方式。

參考圖13b和圖13c，圖13b示出了接觸末端擴(kuò)散器的截面圖，圖13c示出了表示接觸末端擴(kuò)散器84a的孔眼長(zhǎng)度88a和末端內(nèi)徑(i.d.)88b之間的關(guān)系的曲線?？籽坶L(zhǎng)度88a表示接觸末端擴(kuò)散器84a的與從遠(yuǎn)端部分46延伸到圓角入口60的焊絲接觸的長(zhǎng)度。末端內(nèi)徑88b表示圓柱形出口孔40的直徑。曲線88c示出了用于接觸末端擴(kuò)散器84a和本公開設(shè)想的其它接觸末端擴(kuò)散器的出口孔40的孔眼長(zhǎng)度88a和末端內(nèi)徑88b之間的比率。

曲線88c示出了對(duì)于較小的焊絲和末端內(nèi)徑88b，孔眼長(zhǎng)度比88d可以更高。例如，當(dāng)末端內(nèi)徑88b為7/64英寸時(shí)，孔眼長(zhǎng)度比在之間，但當(dāng)末端內(nèi)徑88b為0.045英寸時(shí)，孔眼長(zhǎng)度比88d在之間。通常，對(duì)于末端內(nèi)徑在1/8英寸和0.035英寸之間的接觸末端，孔眼長(zhǎng)度比88d可以相應(yīng)地在2和9之間。圖13c示出了用于實(shí)現(xiàn)所公開的接觸末端擴(kuò)散器的指南，并且不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本公開范圍的限制。曲線88c示出了孔眼長(zhǎng)度比88d隨著接觸末端擴(kuò)散器的末端內(nèi)徑88b的減小而增大。

所示的接觸末端的實(shí)施僅是示例性的，并且不應(yīng)被視為對(duì)本公開的限制。其他示例可以包括多個(gè)行，各行包括多個(gè)狹槽、多個(gè)孔或其任何組合，還包括來自腔38的多個(gè)氣體出口通道。氣體出口通道可以相對(duì)于彼此和圍繞主體的每個(gè)出口通道的各個(gè)位置對(duì)稱或非對(duì)稱地形成。氣體出口通道可以以圍繞主體的圓周延伸的任何圖案形成，并且還可以包括相對(duì)于縱向軸線84i圍繞主體成角度徑向延伸的多個(gè)行。

在又一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，一排孔和一排狹槽可以重疊，或者多個(gè)狹槽可以包括各自相對(duì)于縱向軸線以不同角度縱向延伸的各個(gè)狹槽。最后，氣體出口通道可以包括不同形狀，包括但不限于具有各種倒角或圓角邊或邊緣的橢圓形和多邊形。先前的每個(gè)示例都示出了氣體出口通道的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述氣體出口通道將保護(hù)氣體引導(dǎo)到噴嘴22中，并提供改進(jìn)的接觸末端擴(kuò)散器24的冷卻，同時(shí)保持保護(hù)氣體覆蓋以提高根據(jù)本公開的實(shí)現(xiàn)方式的接觸末端的壽命。

參考圖14，噴嘴22的內(nèi)主體94配置成用作末端保持器并將一體的末端擴(kuò)散器24固定在其中。內(nèi)主體94包括大致圓柱形的中空本體96并包括近端100和遠(yuǎn)端102。內(nèi)主體94在遠(yuǎn)端部分102處限定內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣96并且在近端部分100和遠(yuǎn)端部分102之間限定中間凸緣104。內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣96限定用于接觸接觸末端擴(kuò)散器24的外部肩部52的周向傾斜表面106。中間凸緣104限定內(nèi)周向接觸表面108。內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣96抵靠接觸末端擴(kuò)散器24的外部肩部52以固定和定位一體的末端擴(kuò)散器24。

參考圖15，當(dāng)導(dǎo)體管14和接觸末端擴(kuò)散器24插入噴嘴22中時(shí)，內(nèi)主體94的內(nèi)周向接觸表面108接觸導(dǎo)體管14的外接觸表面82，并且導(dǎo)體管14的外部肩部80接合內(nèi)主體94的中間凸緣104。內(nèi)主體94的內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣96的傾斜表面106接觸接觸末端擴(kuò)散器24的外肩部52，并防止接觸末端擴(kuò)散器24如箭頭x所指示向遠(yuǎn)側(cè)移動(dòng)。通過導(dǎo)體管14的內(nèi)部錐形表面66防止接觸末端擴(kuò)散器24如箭頭y所指示向近側(cè)移動(dòng)。接觸末端擴(kuò)散器24的外部接觸表面64被配置成匹配導(dǎo)體管14的內(nèi)部錐形表面66，使得當(dāng)接觸末端擴(kuò)散器24的近端部分44固定到導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)端部分26時(shí)，接觸末端擴(kuò)散器24的外部接觸表面64與導(dǎo)體管14的內(nèi)部錐形表面66緊密接觸。

在末端擴(kuò)散器24的外部接觸表面64和導(dǎo)體管14的內(nèi)部錐形表面66之間提供足夠的物理接觸，使得電流可以可靠地從導(dǎo)體管14傳送到接觸末端擴(kuò)散器24，并且熱量可以從接觸末端擴(kuò)散器24有效地傳遞到導(dǎo)體管14。除了由保護(hù)氣體冷卻之外，由于接觸末端擴(kuò)散器24與導(dǎo)體管14之間的增加的接觸面積，接觸末端擴(kuò)散器24可進(jìn)一步被冷卻。增加的接觸面積允許從接觸末端擴(kuò)散器24到導(dǎo)體管14的有效熱傳遞，這與現(xiàn)有技術(shù)的焊槍中的接觸末端和擴(kuò)散器之間的螺紋接觸表面相反。

返回到圖3和圖4，為了組裝mig焊槍，外主體90、絕緣體92和內(nèi)主體94被預(yù)先組裝以形成一體的噴嘴22，并且將接觸末端擴(kuò)散器24從噴嘴22的近端插入到噴嘴22直到接觸末端擴(kuò)散器24的外部肩部52接觸內(nèi)主體94的內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣96的傾斜表面106。內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣96防止接觸末端擴(kuò)散器24進(jìn)一步向遠(yuǎn)側(cè)移動(dòng)。

接下來，將導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)端部分26插入到噴嘴22的近端直到導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)端部分26插入到接觸末端擴(kuò)散器24的外部接觸面64和內(nèi)主體94的內(nèi)周向接觸表面108之間的空間。不需要工具來將導(dǎo)體管14連接到包括噴嘴22和接觸末端擴(kuò)散器24的可消耗組件16。固定連接不需要螺紋連接。接觸末端擴(kuò)散器24、噴嘴22和導(dǎo)體管14可以通過簡(jiǎn)單地將這些部件朝向彼此按壓來組裝。因此，可以降低制造成本。

盡管在這些附圖中未示出，但是如其他實(shí)施方案所示，導(dǎo)體管14可以通過螺紋連接固定到噴嘴22的內(nèi)主體94。

參考圖15，在操作中，保護(hù)氣體從導(dǎo)體管14的內(nèi)部通道30被引導(dǎo)并進(jìn)入接觸末端擴(kuò)散器24的內(nèi)部腔38。然后將保護(hù)氣體通過多個(gè)孔54引導(dǎo)到接觸末端擴(kuò)散器24的外部?？?4使保護(hù)氣體擴(kuò)散并向一體的末端擴(kuò)散器24提供冷卻。

焊絲20從導(dǎo)體管14通過接觸末端擴(kuò)散器24的內(nèi)部腔38被引導(dǎo)到接觸末端擴(kuò)散器24的出口孔40。電流從導(dǎo)體管14通過接觸末端擴(kuò)散器24傳送到焊絲20。出口孔40的圓角入口60減少了焊絲的刮擦和刮削。出口孔40為焊絲20提供接觸。設(shè)置在接觸末端擴(kuò)散器24周圍的噴嘴22保護(hù)接觸末端擴(kuò)散器22免于接觸接地工件，并且還將保護(hù)氣體引導(dǎo)到焊接熔池。

具有一體結(jié)構(gòu)的接觸末端擴(kuò)散器24由于接觸末端擴(kuò)散器24與導(dǎo)體管14之間的增加的接觸表面以及由于從接觸末端擴(kuò)散器24到保護(hù)氣體的熱傳導(dǎo)而可以被充分地冷卻。此外，保護(hù)氣體在接觸末端擴(kuò)散器24的內(nèi)部和外部都提供冷卻。通過足夠的冷卻，接觸末端擴(kuò)散器24可以由使用較少銅合金的中空結(jié)構(gòu)形成，以降低制造成本并且可用于重負(fù)載應(yīng)用(例如，高安培數(shù)操作)。

此外，具有中空的一體結(jié)構(gòu)的接觸末端擴(kuò)散器24相對(duì)容易制造。接觸末端擴(kuò)散器24可以通過成形工藝形成，包括但不限于鍛造、模鍛、冷成型、擠壓、金屬注射成型(mim)、鑄造和機(jī)械加工。用作用于傳遞電流的接觸末端和用于擴(kuò)散保護(hù)氣體的擴(kuò)散器這兩者的一體的接觸末端擴(kuò)散器24通過消除用于氣體擴(kuò)散器的單獨(dú)部件來降低總制造成本。

參考圖16，示出了根據(jù)本公開的第二實(shí)施方案構(gòu)造的用于弧焊裝置10的可消耗組件120和導(dǎo)體管126?？上慕M件120包括接觸末端122和噴嘴124。本實(shí)施方案中的接觸末端120具有類似于圖15的接觸末端擴(kuò)散器24的結(jié)構(gòu)，除了圖16的接觸末端120沒有延伸穿過接觸末端120的外壁50以擴(kuò)散氣體的任何孔。作為替代，在導(dǎo)體管126中形成用于擴(kuò)散保護(hù)氣體的孔。

類似地，接觸末端120包括內(nèi)部腔38和出口孔40。圓角入口60形成在內(nèi)部腔38的遠(yuǎn)端47處。內(nèi)部腔38與導(dǎo)體管126的內(nèi)部通道128對(duì)準(zhǔn)以接納導(dǎo)管襯套32(如圖2所示)。接觸末端120的結(jié)構(gòu)類似于圖15的接觸末端擴(kuò)散器24的結(jié)構(gòu)，并且其描述在下文中應(yīng)被認(rèn)為是類似的以避免贅述。

導(dǎo)體管126包括遠(yuǎn)端部分130，所述遠(yuǎn)端部分具有用于接觸接觸末端122的外部接觸表面134的內(nèi)部錐形表面132。內(nèi)部錐形表面132和外部接觸表面134增強(qiáng)了導(dǎo)體管126和接觸末端122之間的電流傳送和熱傳遞。接觸末端122、導(dǎo)體管128和噴嘴124之間的連接與圖15的接觸末端擴(kuò)散器24、導(dǎo)體管14和噴嘴12之間的連接相似，因此其詳細(xì)描述在下文中應(yīng)被認(rèn)為是類似的以避免贅述。

導(dǎo)體管126的遠(yuǎn)端部分130限定了延伸穿過遠(yuǎn)端部分130的圓柱形壁138的多個(gè)孔136。雖然所述多個(gè)孔136被示出為在導(dǎo)體管126的徑向方向上定向，但是各孔136可以相對(duì)于導(dǎo)體管126的縱向軸線成角度定向或者具有平行于導(dǎo)體管126的縱向軸線的部分。所述多個(gè)孔136與導(dǎo)體管126的內(nèi)部通道128流體連通。所述多個(gè)孔136設(shè)置為與接觸末端122的近端部分44靠近。

通過在導(dǎo)體管126中形成孔136，接觸末端122、噴嘴124和導(dǎo)體管126適用于輕負(fù)載應(yīng)用(約250a以及更低)。當(dāng)保護(hù)氣體從氣體源通過焊接電纜18(圖1所示)被引導(dǎo)到導(dǎo)體管126的遠(yuǎn)端部分130時(shí)，保護(hù)氣體可進(jìn)一步被引導(dǎo)向?qū)w管126的外部并進(jìn)入噴嘴124和導(dǎo)體管126的遠(yuǎn)端部分130之間的第一氣室140。第一氣室140與接觸末端122和噴嘴124之間的第二氣室142流體連通。保護(hù)氣體可以通過形成在噴嘴124的內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣96中的通氣孔(未示出)或通過內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣96和接觸末端122之間的間隙(未示出)進(jìn)一步向遠(yuǎn)側(cè)被引導(dǎo)到第二氣室142。因此，在接觸末端122周圍形成保護(hù)氣體覆層以保護(hù)熔融金屬池。

多個(gè)孔136可以形成在導(dǎo)體管126和接觸末端122之間的交界面附近。因此，流過孔136的保護(hù)氣體可以為在操作期間對(duì)經(jīng)受高熱的接觸末端122提供足夠的冷卻。

類似于第一實(shí)施方案的接觸末端擴(kuò)散器24，接觸末端122直接固定到導(dǎo)體管126的遠(yuǎn)端部分130而沒有任何介入組件。除了將氣體和電流傳送到接觸末端122之外，導(dǎo)體管126還用于擴(kuò)散保護(hù)氣體以形成圍繞接觸末端122的保護(hù)氣體覆層。不需要單獨(dú)的氣體擴(kuò)散器。因此，根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的包括可消耗組件120和導(dǎo)體管126的弧焊裝置10具有較少的組件，從而降低了制造成本。

盡管在附圖中未示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以在導(dǎo)體管126和接觸末端122二者中都形成孔，使得導(dǎo)體管126和接觸末端122二者都可以擴(kuò)散保護(hù)氣體。當(dāng)在導(dǎo)體管126和接觸末端122二者中都形成孔時(shí)，可消耗組件和導(dǎo)體管適用于重負(fù)載應(yīng)用。

參考圖17和圖18，示出了根據(jù)本公開的第三實(shí)施方案構(gòu)造的在弧焊裝置10中使用的可消耗組件202和導(dǎo)體管204?？上慕M件202包括接觸末端206和圍繞接觸末端206的噴嘴207。在圖16所示的第二實(shí)施方案中，在導(dǎo)體管204中形成用于引導(dǎo)保護(hù)氣體的孔130。

如圖18清楚所示，接觸末端206是短截末端并且具有限定長(zhǎng)形出口孔216的遠(yuǎn)端部分214和限定內(nèi)部腔220的近端部分218。長(zhǎng)形出口孔216的長(zhǎng)度接近內(nèi)部腔220的長(zhǎng)度，這與第一實(shí)施方案和第二實(shí)施方案中的接觸末端擴(kuò)散器和接觸末端不同，在第一實(shí)施方案和第二實(shí)施方案中，長(zhǎng)形出口孔比內(nèi)部腔短得多。類似于第一實(shí)施方案的接觸末端擴(kuò)散器24、68、69、72和第二實(shí)施方案的接觸末端122，本實(shí)施方案的接觸末端206具有外部肩部240和在近端部分218處的錐形接觸表面219。

噴嘴207包括內(nèi)主體208、圍繞內(nèi)主體208的外主體210和設(shè)置在其間的絕緣體212。噴嘴207的內(nèi)主體208包括擴(kuò)大的近端部分222和收窄的遠(yuǎn)端部分214。絕緣體212設(shè)置在外主體210和內(nèi)主體208的擴(kuò)大的近端部分222之間。收窄的遠(yuǎn)端部分214包括用于接合接觸末端206的外部肩部240的內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣244和用于擴(kuò)散保護(hù)氣體的多個(gè)孔226。雖然在圖17和圖18中示出了兩個(gè)孔226，但是可以在內(nèi)主體224中形成任何數(shù)量(包括一個(gè))的孔226。氣室228限定在內(nèi)主體208的收窄的遠(yuǎn)端部分214和外主體210之間并且與內(nèi)主體208的孔226流體連通。

導(dǎo)體管204包括遠(yuǎn)端部分230和設(shè)置在遠(yuǎn)端部分230的近側(cè)的接合部分232。遠(yuǎn)端部分230限定與內(nèi)主體208的孔226流體連通的多個(gè)孔234。遠(yuǎn)端部分230還限定用于接觸接觸末端206的外部錐形表面219的內(nèi)部錐形表面235。接合部分232可以包括用于將導(dǎo)體管204固定在噴嘴202中的多個(gè)凸輪鎖定連接部件236。例如，三個(gè)凸輪鎖定連接部件236可以沿著接合部分232的圓周以120°的間隔設(shè)置。每個(gè)凸輪鎖定連接部件236沿著導(dǎo)體管204的圓周均具有相對(duì)的端部250、252。一個(gè)端部250所具有的第一厚度大于另一個(gè)端部252的第二厚度，使得在相對(duì)的端部250、252之間形成錐形表面254。凸輪鎖定連接部件236允許導(dǎo)體管204以滑動(dòng)方式固定在噴嘴207內(nèi)。

盡管在附圖中未示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，接合部分232可以設(shè)置有螺紋，所述螺紋用于與噴嘴207的內(nèi)主體208如其它實(shí)施方式所示的螺紋連接那樣地螺紋連接。

當(dāng)導(dǎo)體管204插入噴嘴207中時(shí)，凸輪鎖定連接部件236接合內(nèi)主體208的擴(kuò)大的近端部分222的內(nèi)表面238。此外，導(dǎo)體管204的遠(yuǎn)端部分230接合收窄的遠(yuǎn)端部分224的內(nèi)表面240。當(dāng)導(dǎo)體管204定位就位時(shí)，導(dǎo)體管的孔230與內(nèi)主體208的孔226徑向?qū)?zhǔn)，并且外錐形表面219與導(dǎo)體管204的內(nèi)部錐形接觸表面235緊密接觸。內(nèi)部錐形接觸表面219和外部錐形接觸表面235增加了從接觸末端206到導(dǎo)體管204的熱傳遞，從而為接觸末端206提供更有效的冷卻。通過在導(dǎo)體管204中形成孔，可消耗組件202和導(dǎo)體管204適用于輕負(fù)載應(yīng)用。

參考圖19a和圖19b，圖17和圖18中示出的導(dǎo)體管204以仍根據(jù)與本公開的第三實(shí)施方案的不同變型示出。圖19a示出了導(dǎo)體管260變型的示例。在該變型中，多個(gè)孔234形成為多個(gè)狹槽262。在又一個(gè)示例中，圖19b示出了具有多個(gè)狹槽266和多個(gè)孔268的導(dǎo)體管264。類似于接觸末端擴(kuò)散器，圖19a和圖19b所示的導(dǎo)體管260和264可以具有類似于圖9至圖13中所示的其它變型以改變分散和改進(jìn)保護(hù)氣體的覆蓋。

圖20a和圖20b返回參考根據(jù)本公開的第三實(shí)施方案構(gòu)造的可消耗組件202和導(dǎo)體管204，并且還公開了對(duì)準(zhǔn)設(shè)備270。對(duì)準(zhǔn)設(shè)備用作引導(dǎo)件用于使類似于圖2至圖4中引入的導(dǎo)管襯套32的導(dǎo)管襯套(未示出)在導(dǎo)體管204內(nèi)部的內(nèi)部通道128內(nèi)居中并且沿著縱向軸線272。對(duì)準(zhǔn)設(shè)備270定位導(dǎo)管襯套并因此定位焊絲，使得延伸到接觸末端206的內(nèi)部腔220中的部分沿著縱向軸線272與長(zhǎng)形出口孔216對(duì)準(zhǔn)。

將對(duì)準(zhǔn)設(shè)備270添加到第三實(shí)施方案導(dǎo)致導(dǎo)管襯套從內(nèi)部通道274延伸到內(nèi)部腔220中。內(nèi)部通道限定了居中地設(shè)置在對(duì)準(zhǔn)設(shè)備270中的內(nèi)部錐形表面276。對(duì)準(zhǔn)設(shè)備270使焊絲進(jìn)給通過導(dǎo)管襯套從而一致地進(jìn)入圓角入口60并通過出口孔216向外進(jìn)給。對(duì)準(zhǔn)設(shè)備通過減少將焊絲進(jìn)給通過接觸末端206時(shí)的不一致性來改善弧焊裝置10的操作。

對(duì)準(zhǔn)設(shè)備270還包括壓配合表面278，所述壓配合表面在壓配合腔280中被壓入導(dǎo)體管204的遠(yuǎn)端部分130中。壓配合表面274被示出為具有圍繞近端284設(shè)置的倒角282，以便在被壓入導(dǎo)體管204的遠(yuǎn)端部分130中并抵靠壓配合腔276時(shí)易于制造。

參考圖21a和圖21b，圖17和圖18中示出的內(nèi)主體204以與本公開的第三實(shí)施方案類似的不同變型示出。具有限定凸輪鎖定部件290的內(nèi)部腔288的適配器套管286附接到第三實(shí)施方案的導(dǎo)體管204。適配器套管206還包括從外表面294延伸到內(nèi)部腔288的多個(gè)孔292和圍繞外表面設(shè)置的多個(gè)螺紋296，所述多個(gè)螺紋用于附接到類似于第三實(shí)施方案中所公開的噴嘴207的噴嘴(未示出)組件。在本示例中，噴嘴207的內(nèi)主體208附接到多個(gè)螺紋296并且包括內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣(未示出)以根據(jù)本公開的教導(dǎo)固定接觸末端206。

參考圖22，示出了根據(jù)本公開的第四實(shí)施方案構(gòu)造的用于圖1的弧焊裝置10的可消耗組件302和導(dǎo)體管304。可消耗組件302包括噴嘴306和接觸末端擴(kuò)散器308。導(dǎo)管襯套310縱向延伸通過導(dǎo)體管304。接觸末端擴(kuò)散器308包括用于將保護(hù)氣體從接觸末端擴(kuò)散器308內(nèi)部擴(kuò)散到接觸末端擴(kuò)散器308外部的孔312，因此在本實(shí)施方案中用作接觸末端和氣體擴(kuò)散器這兩者。接觸末端擴(kuò)散器308在結(jié)構(gòu)上類似于圖5的接觸末端擴(kuò)散器24，除了接觸末端擴(kuò)散器308的近端部分314包括球形接觸表面316。類似的附圖標(biāo)記將用于類似的部件，因此這些部件可以以與本申請(qǐng)中先前描述相似的方式起作用。

如圖23清楚所示，接觸末端擴(kuò)散器308包括限定內(nèi)部腔38的近端部分314和限定長(zhǎng)形出口孔40的遠(yuǎn)端部分46。近端部分314包括外部肩部52和球形接觸表面316。類似地，接觸末端擴(kuò)散器308具有多個(gè)孔54，所述孔徑向延伸穿過近端部分314以擴(kuò)散保護(hù)氣體。因此，可消耗組件302適用于重負(fù)載(例如，高安培)焊接操作。

噴嘴306具有與圖15中的噴嘴類似的結(jié)構(gòu)。類似的附圖標(biāo)記用于類似的部件，因此在下文中應(yīng)該將其描述和描述視為是類似的以避免贅述。

本實(shí)施方案的導(dǎo)體管304在結(jié)構(gòu)上類似于圖15的導(dǎo)體管，除了導(dǎo)體管304限定對(duì)應(yīng)于接觸末端擴(kuò)散器308的球形接觸表面316的球形接觸表面324。接觸末端擴(kuò)散器308和導(dǎo)體管304的球形接觸表面316和324改善了末端/擴(kuò)散器308與導(dǎo)體管304之間的接合。

參考圖23至圖25，示出了根據(jù)本公開的第五實(shí)施方案構(gòu)造的用于圖1的弧焊裝置10的可消耗組件402和導(dǎo)體管404?？上慕M件402包括接觸末端擴(kuò)散器404和噴嘴406。接觸末端擴(kuò)散器404類似于圖15至圖16的接觸末端擴(kuò)散器308，除了接觸末端擴(kuò)散器308具有形成在球形接觸表面316中的環(huán)形凹槽408。類似的附圖標(biāo)記用于類似的部件，因此這些部件可以以與本申請(qǐng)中先前描述相似的方式起作用。

類似地，本公開的接觸末端擴(kuò)散器308具有近端部分314和遠(yuǎn)端部分46。近端部分314具有外部肩部52和球形接觸表面316。沿著球形接觸表面316的圓周形成環(huán)形凹槽418。

如圖25所示，當(dāng)接觸末端擴(kuò)散器308和導(dǎo)體管404固定在噴嘴406內(nèi)時(shí)，接觸末端擴(kuò)散器404的球形接觸表面316與導(dǎo)體管404的球形接觸表面324緊密接觸。環(huán)形凹槽408防止由于球形接觸表面316和324的熱膨脹而使接觸末端擴(kuò)散器404可能鎖定到導(dǎo)體管404。

參考圖26和圖27，示出了根據(jù)本公開的第六實(shí)施方案構(gòu)造的用于圖1的弧焊裝置10的可消耗組件402和導(dǎo)體管404。可消耗組件402包括接觸末端406和噴嘴組件408。接觸末端406類似于圖16中的接觸末端122并且包括外部接觸表面407，所述外部接觸表面從近端部分向遠(yuǎn)端部分向外成錐形。

噴嘴組件408包括噴嘴殼體410和圍繞噴嘴殼體410的遠(yuǎn)端413安裝的噴嘴杯412。噴嘴杯412可以通過螺紋連接或快速斷開以及其它類型的連接組裝到噴嘴殼體410。噴嘴殼體410包括外主體414、內(nèi)主體416和設(shè)置在外主體414和內(nèi)主體416之間的絕緣體418。內(nèi)主體414用作用于固定接觸末端122的末端保持器。

導(dǎo)體管404包括具有內(nèi)部接觸表面422和外部連接表面423的遠(yuǎn)端部分420。遠(yuǎn)端部分420可以單獨(dú)形成并且模制到導(dǎo)體管404的主體上。替代性地，遠(yuǎn)端部分420可以是導(dǎo)體管404的一體部分。內(nèi)部接觸表面422是錐形的，以匹配接觸末端406的外部接觸表面407。外部連接表面423可以具有用于與噴嘴組件408的內(nèi)主體416螺紋連接的螺紋。多個(gè)孔424延伸穿過內(nèi)部接觸表面422。當(dāng)導(dǎo)體管404接合接觸末端406時(shí)，導(dǎo)體管404的內(nèi)部錐形接觸表面422與外部錐形接觸表面407緊密接觸。導(dǎo)體管404和接觸末端406之間的改善的接觸增強(qiáng)了從接觸末端406到導(dǎo)體管404的熱傳遞。

圖28至圖30涉及根據(jù)本公開的第七實(shí)施方案構(gòu)造的用于圖1的弧焊裝置10的可消耗組件450和導(dǎo)體管452。參考圖28a-圖28b，可消耗組件450類似于第一實(shí)施方案的可消耗組件16，并且因此這些部件可以以與本申請(qǐng)先前描述的相似的方式起作用。噴嘴組件452通過套管456的形式的中間連接件和包括多個(gè)螺紋460的接合部分458附接到導(dǎo)體管454。本實(shí)現(xiàn)方式另外包括設(shè)置在導(dǎo)體管454中用以將導(dǎo)管襯套與接觸擴(kuò)散器末端464對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462。該實(shí)施方案提供了將一次性組件450連接到導(dǎo)體管454的替代性方式，其具有的附加益處是可更換的套管456，從而允許在不更換導(dǎo)體管454的情況下更換多個(gè)螺紋460。

套管456接合導(dǎo)體管454的遠(yuǎn)端466。套管456的內(nèi)表面輪廓468配置成在導(dǎo)體管454的外部表面輪廓470上滑動(dòng)。套管456通過設(shè)置在環(huán)形凹槽474中的鎖定環(huán)472進(jìn)一步保持就位。套管456的接合部分458包括多個(gè)螺紋460，所述螺紋連接到噴嘴組件452的也包括多個(gè)螺紋478的內(nèi)主體部分476。

仍然參考圖28a-圖28b，對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462用于使類似于在圖20中引入的導(dǎo)管襯套310的導(dǎo)管襯套(未示出)沿著縱向軸線482在導(dǎo)體管454內(nèi)部的內(nèi)部通道480中居中。對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462定位導(dǎo)管襯套，使得延伸到接觸末端擴(kuò)散器464的內(nèi)部腔484的部分沿著縱向軸線482與出口孔486對(duì)準(zhǔn)。向該實(shí)施方案添加對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462導(dǎo)致導(dǎo)管襯套延伸到內(nèi)部腔484中從而使焊絲進(jìn)給通過導(dǎo)管襯套從而一致地進(jìn)入圓角入口488并通過出口孔486送出。

在第七實(shí)施方案中公開的對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462的另一個(gè)特征是與內(nèi)部通道492接壤的多個(gè)端口490。導(dǎo)管襯套設(shè)置在內(nèi)部通道492中以將導(dǎo)管襯套與接觸末端擴(kuò)散器464的內(nèi)部腔484對(duì)準(zhǔn)，并且多個(gè)端口490在導(dǎo)體管454內(nèi)提供增加的截面面積。增加的截面面積確保對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462不限制保護(hù)氣體通過導(dǎo)體管454的流動(dòng)。

現(xiàn)在參考圖29，對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462包括壓配合表面502，所述壓配合表面被壓到導(dǎo)體管454的遠(yuǎn)端466中以被壓到壓配合腔504中。導(dǎo)體管454的遠(yuǎn)端466還限定外部表面輪廓506，所述外部表面輪廓明顯是圓形的，具有諸如平坦部、接片、帶鍵狹槽或凹槽的徑向?qū)?zhǔn)機(jī)構(gòu)。在該示例中，平坦部508布置在兩個(gè)相對(duì)側(cè)上以便徑向?qū)?zhǔn)。套管456的內(nèi)輪廓468配置成可滑動(dòng)地接合外部表面輪廓508，使得套管456可以沿著縱向軸線482滑動(dòng)，但是被限制圍繞導(dǎo)體管454旋轉(zhuǎn)。最后，為了限制沿著縱向軸線的運(yùn)動(dòng)，鎖定環(huán)472設(shè)置在環(huán)形凹槽474中。在鎖定環(huán)472就位的情況下，套管456被充分地限制。接觸末端擴(kuò)散器464接合導(dǎo)體管454的遠(yuǎn)端466，并且噴嘴組件452的內(nèi)主體476通過多個(gè)螺紋460和478中的每一個(gè)螺紋的配合表面連接到套管456的接合部分458。

焊接裝置的本實(shí)施方案的組件在圖30所示的組裝的截面圖中進(jìn)一步詳細(xì)描述，為了清楚起見僅示出了噴嘴組件452的內(nèi)主體476。為了保持接觸末端擴(kuò)散器的位置，內(nèi)主體476進(jìn)一步限定了內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣520，所述內(nèi)部遠(yuǎn)端凸緣抵靠接觸末端擴(kuò)散器464的外部肩部522并保持接觸末端擴(kuò)散器464的位置。限定為多個(gè)螺紋460的套管456的接合部分458清楚地示出為接合內(nèi)主體476的多個(gè)螺紋478。此外，示出了導(dǎo)體管的壓配合腔504以示出根據(jù)本實(shí)施方案組裝的對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462的壓配合表面502。

仍然根據(jù)本公開的第七實(shí)施方案，圖31a示出了套管456和導(dǎo)體管454的連接。在導(dǎo)體管454的遠(yuǎn)端466處的外部表面輪廓506包括在兩個(gè)相對(duì)側(cè)上的平坦部508。套管456的內(nèi)表面輪廓468配置成可滑動(dòng)地接合外部表面輪廓506，使得套管456可以沿著縱向軸線482滑動(dòng)，但是圍繞導(dǎo)體管454的旋轉(zhuǎn)被限制。在圖31a中還示出了接合部分458和多個(gè)螺紋460以提供進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。

類似于本公開的第七實(shí)施方案并且向回涉及到前述實(shí)施方案，套管550和導(dǎo)體管552的不同變型在圖31b中示出。在該示例中，導(dǎo)體管的外部表面輪廓554被限定為具有鍵槽556和鍵558以與套管550的內(nèi)表面輪廓560接合。在本示例中，在鍵558設(shè)置在鍵槽556中并且在套管550的內(nèi)表面輪廓560中的情況下，套管550接合導(dǎo)體管552的遠(yuǎn)端562，并且其圍繞導(dǎo)體管552的旋轉(zhuǎn)被限制。導(dǎo)體管552可以類似地配置成通過花鍵聯(lián)接來接合套管的內(nèi)表面輪廓。此外，套管550的接合部分564被限定為凸輪鎖定部件566。類似于第一實(shí)施方案，凸輪鎖定部件566接合噴嘴組件(未示出)的內(nèi)主體，而不是第七實(shí)施方案的可消耗組件中的多個(gè)螺紋460。

在本公開的第七實(shí)施方案的又一實(shí)施中并且向回涉及到前述實(shí)施方案，導(dǎo)體管568和套管570的不同變型在圖32中示出。該變型類似于圖31a中公開的變型，但是包括固定螺釘572作為將套管570固定到導(dǎo)體管568的器件。固定螺釘572設(shè)置在套管570中的孔574和導(dǎo)體管568中的螺紋孔576中，以將套管570固定到導(dǎo)體管568。該實(shí)施還可以包括套管570，所述套管具有在組裝時(shí)至少延伸到導(dǎo)體管568的遠(yuǎn)端466的長(zhǎng)形表面578。本實(shí)施應(yīng)用套管570以保護(hù)導(dǎo)體管568的遠(yuǎn)端466免受磨損并且保護(hù)遠(yuǎn)端466免受沖擊。

返回參考圖28中引入的第七實(shí)施方案，圖33a示出了對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462。多個(gè)端口490被清楚地描繪為圍繞內(nèi)部通道492均勻地間隔開并接壤內(nèi)部通道。多個(gè)端口的均勻間距允許保護(hù)氣體一致地通過對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462。此外，壓配合表面502被示出為具有設(shè)置在近端604的倒角602，以便在被壓入導(dǎo)體管454的遠(yuǎn)端466并抵靠壓配合腔504時(shí)易于制造。

現(xiàn)在參考圖33b和圖33c，示出了類似于第七實(shí)施方案的對(duì)準(zhǔn)設(shè)備462的不同變型，提供了可以從本公開的前述教導(dǎo)中并入的替代實(shí)施方案。圖33b所示的對(duì)準(zhǔn)設(shè)備606具有設(shè)置在對(duì)準(zhǔn)設(shè)備606的壁610內(nèi)的多個(gè)端口608。此外，本示例具有外表面612而不是具有如第七實(shí)施方案中所公開的壓配合表面502，該外表面限定多個(gè)螺紋614，所述螺紋配置成連接到設(shè)置在導(dǎo)體管中的螺紋表面。

圖32b所示的對(duì)準(zhǔn)設(shè)備616具有多個(gè)端口618，使得當(dāng)對(duì)準(zhǔn)設(shè)備616設(shè)置在導(dǎo)體管(未示出)中時(shí)，多個(gè)端口618接壤導(dǎo)體管的內(nèi)表面619(如虛線所示)。此外，外表面620圍繞對(duì)準(zhǔn)設(shè)備616設(shè)置并且包括凸輪鎖定部件622。在該示例中，導(dǎo)體管的內(nèi)表面還限定了接合部分，所述接合部分配置成接合凸輪鎖定部件622并保持對(duì)準(zhǔn)設(shè)備616。先前的示例不是建議限制其他變型而是被呈現(xiàn)以教導(dǎo)本公開的可能實(shí)施方案。

在另一種形式中，圖34至圖36示出了包括套管702的導(dǎo)體管組件700的第八實(shí)施方案。類似于上述和圖28-圖32中討論的第七實(shí)施方案，導(dǎo)體管710限定內(nèi)部通道704，并且遠(yuǎn)端部分706還限定圍繞內(nèi)部通道704的遠(yuǎn)端面708。如先前在本發(fā)明的其它形式中所討論的，導(dǎo)體管組件700包括套管702，套管702可滑動(dòng)地接合在導(dǎo)體管710的外部表面輪廓712上。特別地，內(nèi)表面和外表面是互補(bǔ)的，使得套管在導(dǎo)體管710上縱向滑動(dòng)?？上慕M件714(圖35)與套管702的接合部分716接合并且將接觸末端738固定在其間并固定在導(dǎo)體管710內(nèi)就位。

參考圖37-圖39，套管702包括主體709，所述主體在近端部分722和遠(yuǎn)端部分721之間具有沿著縱向軸線720的長(zhǎng)度。主體709限定內(nèi)表面輪廓718和外表面輪廓724。內(nèi)表面輪廓718允許套管702可滑動(dòng)地接合在導(dǎo)體管710的外部表面輪廓712上。外部表面輪廓712和內(nèi)表面輪廓718二者是互補(bǔ)的。在一種形式中，套管702和導(dǎo)體管710均限定一對(duì)相對(duì)的平坦面726，平坦面分割內(nèi)表面輪廓718的彎曲表面。平坦面726提供防旋轉(zhuǎn)特征以防止套管702圍繞縱向軸線720在導(dǎo)體管710周圍旋轉(zhuǎn)。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，防旋轉(zhuǎn)特征可以包括各種截面形狀，其提供平坦的、有角的，橢圓形的或其它不匹配的輪廓以阻止在遠(yuǎn)側(cè)部分上滑動(dòng)的配合組件旋轉(zhuǎn)，因此本文所示和描述的形式不應(yīng)被解釋為對(duì)本公開范圍的限制。

套管702的遠(yuǎn)端部分721還限定從其遠(yuǎn)端部分721徑向向內(nèi)延伸的唇部728。唇部從內(nèi)表面輪廓向內(nèi)延伸。唇部728形成面向近端的座表面730，所述座表面接合抵靠導(dǎo)體管710的遠(yuǎn)端面708。如下面將詳細(xì)討論的，唇部728還可以提供定位和止動(dòng)特征，以幫助第一孔732對(duì)準(zhǔn)第一開口734。唇部728還為套管702提供額外的強(qiáng)度。還還應(yīng)當(dāng)理解，唇部728接合抵靠導(dǎo)體管710的遠(yuǎn)端面708，并且如果導(dǎo)體管組件700在現(xiàn)場(chǎng)使用期間無意中掉落或受到?jīng)_擊，則唇部728為導(dǎo)體管710提供一些保護(hù)并且防止對(duì)內(nèi)部通道704的損傷。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)制造套管702的制造工藝及其期望的功能、強(qiáng)度和耐久性，唇部728是可選的。

套管702可以通過包括機(jī)械加工或金屬注射成型工藝(也稱為mim)的各種方法來制造。通過mim工藝制造的套管702通過模制主體709和內(nèi)表面輪廓718的更復(fù)雜的形狀和特征部以允許難以機(jī)械加工的更復(fù)雜的幾何形狀。這些附加特征和更復(fù)雜的形狀可以允許對(duì)導(dǎo)體管組件700實(shí)現(xiàn)額外保護(hù)，和/或還可以包括通過增加套管702和導(dǎo)體管710之間的接觸面積來改進(jìn)來自可消耗組件714的熱傳遞，諸如通過作為示例的六邊形構(gòu)造等。

套管702可以由各種硬化金屬和合金制成，諸如抵抗變形和沖擊損壞的不銹鋼合金。套管702還為導(dǎo)體管710的遠(yuǎn)端部分706和遠(yuǎn)端面708提供額外的強(qiáng)度。導(dǎo)體管710通常由銅材料制造并且相對(duì)可延展。導(dǎo)體管組件700還解決了常規(guī)導(dǎo)體管組件上的可延展的問題和損壞的螺紋，因?yàn)樘坠?02由硬化金屬制成，并且如果套管702損壞可以被移除和更換。

套管702的外表面輪廓724限定了用于固定可消耗組件714的接合部分716，諸如如前所述的噴嘴組件736和接觸末端738。在此形式中，接合部分716還被限定為從套管702的遠(yuǎn)端部分721朝向近端部分722延伸的螺紋部分740。螺紋幾何形狀和設(shè)計(jì)可以根據(jù)所需的扭矩和保持特征而變化。在一種形式中，螺紋部分740可以是標(biāo)準(zhǔn)螺距，并且在另一種形式中，螺距可以是可變的以增強(qiáng)可消耗組件的保持。例如，在本發(fā)明的這種形式中，套管702包括導(dǎo)錐742，所述導(dǎo)錐形成引導(dǎo)件以初始地對(duì)準(zhǔn)可消耗組件714，從而固定與導(dǎo)體管組件700的接合。

如圖39中最佳所示，通過改變每個(gè)螺紋744的波峰高度來產(chǎn)生導(dǎo)錐742。導(dǎo)錐742在朝向近端部分722處具有最大波峰高度746，并且波峰高度朝向套管702的遠(yuǎn)端部分721逐漸減小。最小波峰螺紋高度748與套管60的唇部728毗鄰。導(dǎo)錐78提供了與配合部件更容易的對(duì)準(zhǔn)，并且該特定螺紋設(shè)計(jì)還降低了配合部件螺紋錯(cuò)扣的可能性。在另一種形式中，套管60可以可選地包括圓狀前表面750用于進(jìn)一步輔助配合部件的對(duì)準(zhǔn)。圓狀前表面750提供在唇部748和螺紋部分740之間的過渡。圓狀前表面750可以在半徑上變化以提供前緣和過渡表面，從而進(jìn)一步輔助配合部件的對(duì)準(zhǔn)。

如圖40中進(jìn)一步所示，套管702在距離遠(yuǎn)端754的定位長(zhǎng)度752處限定第一孔732。導(dǎo)體管710包括通到內(nèi)部通道704中的第一開口734，并且第一開口734在距離其遠(yuǎn)端面708的相應(yīng)定位長(zhǎng)度756處。這些定位長(zhǎng)度752、756相等以允許套管702在導(dǎo)體管710的遠(yuǎn)端部分706上的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)和定位。應(yīng)當(dāng)理解，定位長(zhǎng)度可以根據(jù)焊槍的各種操作參數(shù)和尺寸而變化。

如圖41所示，套管通過延伸穿過導(dǎo)體管710的內(nèi)部通道704中的第一孔732和開口734的緊固件758被固定就位。緊固件758可以可選地是固定螺釘760。固定螺釘760可以在長(zhǎng)度上變化并延伸到導(dǎo)體管710的內(nèi)部通道704中以將導(dǎo)管襯套762保持在內(nèi)部通道704內(nèi)就位。固定螺釘760可以在長(zhǎng)度上變化以調(diào)節(jié)作用在導(dǎo)管襯套762上的作用力的量。

參考圖42，套管702可以可選地限定第二孔764，所述第二孔在第一孔732周圍并與之相對(duì)地徑向間隔開。在此形式中，導(dǎo)體管710還限定進(jìn)入內(nèi)部通道704中的第二開口766。第二開口766與第一開口734相對(duì)地徑向間隔開并且與套管702的第二孔764對(duì)準(zhǔn)。第二緊固件768延伸穿過第二孔764和開口766進(jìn)入導(dǎo)體管710的內(nèi)部通道704。導(dǎo)管襯套762還可以通過第一緊固件758和第二緊固件768之間的夾緊力被固定在導(dǎo)體管710內(nèi)就位。在所圖示的形式中，緊固件是固定螺釘，但是應(yīng)當(dāng)理解，各種緊固件和銷釘仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

本公開在性質(zhì)上僅是示例性的，因此，不偏離本公開的精神的變型旨在處于本公開的范圍內(nèi)。這些變型不被認(rèn)為是偏離本公開所設(shè)想的范圍。