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這是一把新型等離子弧發(fā)生器。針對目前等離子弧發(fā)生器價格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的現(xiàn)狀，通過對國內(nèi)外等離子弧發(fā)生器結(jié)構(gòu)的分析，提出采用雙錐形夾緊器和零部件幾乎全部采用回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)等一系列優(yōu)化改進措施，提高了電極對中度和槍體冷卻效果。設(shè)計理念上，在保證等離子弧發(fā)生器質(zhì)量的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)簡單、體積更加精小、降低制造難度、減小加工成本。本發(fā)明對等離子弧發(fā)生器質(zhì)量的提高和成本的降低起到一定的積極作用。

等離子弧焊接方法具有電弧能量集中、焊接變形小和厚板一次單面焊接雙面成形等優(yōu)點。等離子電弧由于受等離子槍體機械壓縮、熱壓縮和電弧自身電磁壓縮，使等離子電弧能量高度集中，在厚板焊接中具有絕對優(yōu)勢。由于等離子弧是靠槍體壓縮產(chǎn)生的，所以槍體的結(jié)構(gòu)對等離子弧的壓縮效果、穩(wěn)定性及其電弧力和熱特性方面起到了決定性的作用。目前國外等離子弧焊槍價格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而國內(nèi)等離子弧焊槍幾乎都是仿造進口等離子弧焊槍結(jié)構(gòu)。因此，對推廣等離子弧焊接方法極為不利。設(shè)計好的槍體應(yīng)當具有十分良好的電弧引燃性能和電弧穩(wěn)定性、鎢極對中性、優(yōu)異的自身冷卻和密封性、適當?shù)膲嚎s比和緊湊的槍體結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)有等離子弧焊槍結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實現(xiàn)其加工精度難度非常之大。鑒于這些問題本設(shè)計提出一系列優(yōu)化改進發(fā)生器結(jié)構(gòu)的措施：由原來的圓柱夾緊機構(gòu)改為“雙錐”面結(jié)構(gòu)并縮短其與噴嘴距離，來保持更好的對中性；設(shè)計理念上，在保證等離子弧發(fā)生器質(zhì)量的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)簡單、體積更加精小、降低制造難度、減小加工成本。幾乎所有零部件都采用了回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，為實現(xiàn)降低制造難度和提高加工精度提供了保障。優(yōu)化了冷卻腔體結(jié)構(gòu)使鎢極和噴嘴得到有效冷卻。由于電極對中度和槍體冷卻效果的提高，等離子弧發(fā)生器可承受的電流值更大，等離子弧更加穩(wěn)定，有效避免了等離子弧焊接過程中常出現(xiàn)的“雙弧”現(xiàn)象，可滿足大厚板高質(zhì)量焊接要求。由于加工制造難度降低，結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省了大量原材料和制造成本。
Hobart公司生產(chǎn)的等離子弧焊槍價格在4萬人民幣以上；Thermal Dynamics公司生產(chǎn)的等離子弧焊槍價格在2萬人民幣以上；國產(chǎn)三力易勝大功率等離子弧焊槍價格也在1萬人民幣以上。本設(shè)計等離子弧焊槍如能實現(xiàn)批量生產(chǎn)價格在0.5萬人民幣以下，不但提高了等離子弧發(fā)生器質(zhì)量，而且由于采用了新的設(shè)計制造理念，大幅度降低了等離子弧發(fā)生器的制造成本，為等離子弧焊接在多種焊接結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用起到一定的的推動作用。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
2011年校學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎