一種多功能焊機(jī)，包括：變壓吸附法制氮及制氧設(shè)備、TIG惰性氣體保護(hù)焊焊機(jī)模塊、氣焊焊炬和TIG鎢極焊槍。利用PSA制氮過(guò)程中氧氣是其主要副產(chǎn)品的原理，同時(shí)制取氧氣，形成本發(fā)明專利技術(shù)的PSA制氮、制氧模塊；家用燃?xì)庠醇由螾SA制氮、制氧機(jī)模塊的氧氣輸出與氣焊焊炬相連，組成本發(fā)明專利技術(shù)的氣焊模塊組；PSA制氮、制氧機(jī)模塊的氮?dú)廨敵雠cTIG惰性氣體保護(hù)焊模塊、TIG鎢極焊槍相連，組成本發(fā)明專利技術(shù)的氮?dú)獗Ｗo(hù)TIG焊模塊組。本發(fā)明專利技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)是：可以在小的維修門(mén)臉、生產(chǎn)作坊，甚至家庭等地方利用它進(jìn)行復(fù)雜和輕薄材料的氣焊和電焊操作，本發(fā)明專利技術(shù)可在家中長(zhǎng)期安全存放，減少在家中長(zhǎng)期儲(chǔ)存各種高壓氣體的危險(xiǎn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種多功能焊機(jī)，具體說(shuō)是一種既能進(jìn)行氣焊，又能進(jìn)行手弧焊及惰 性氣體保護(hù)電弧焊，還能作為家用氧氣機(jī)的設(shè)備。 一種多功能焊機(jī)
技術(shù)介紹
在小的修理部、門(mén)臉和生產(chǎn)作坊中，以及在西方國(guó)家普遍存在的有花園和車庫(kù)的 獨(dú)立式住宅中都需要維修用的小型焊機(jī)，可焊機(jī)分很多種，用于不同的用途，但通常只要有 一臺(tái)氣焊設(shè)備和一臺(tái)多用途的電焊機(jī)就可以基本覆蓋大多數(shù)維修用途了。但氣焊通常需要 兩種氣體，氧氣和乙炔氣，一般來(lái)說(shuō)常用氣瓶體積比較大，搬運(yùn)起來(lái)十分沉重，而且長(zhǎng)期儲(chǔ) 存極不安全。雖然普通的交流或直流手工弧焊機(jī)現(xiàn)在也能做成體積比較小的便攜式的，但 只適合焊接較厚的工業(yè)鋼板和較粗的鋼筋、鋼梁、角鋼等粗大材料，不適合焊接家用電器的 薄鋼板、細(xì)銅管，陽(yáng)臺(tái)和門(mén)窗防盜網(wǎng)的薄壁不銹鋼管等材料，只有近年來(lái)普遍使用的氬弧焊 機(jī)則更適合焊接薄板、不銹鋼材料和有色金屬，而且設(shè)計(jì)更先進(jìn)、使用更方便。 氬弧焊屬于TIG焊，即惰性氣體鎢極保護(hù)焊的一種，氬弧焊是氬氣作為保護(hù)氣體 和電弧介質(zhì)的電弧焊。常用的惰性氣體保護(hù)焊是電弧在非熔化極（通常是鎢極）和工件之 間燃燒，在焊接電弧周圍流過(guò)一種少和金屬起化學(xué)反應(yīng)的惰性氣體（常用氬氣），形成一個(gè) 保護(hù)氣罩，使鎢極端頭、電弧和熔池及已處于高溫的金屬不與空氣接觸，能防止氧化和吸收 有害氣體，從而形成致密的焊接接口，其力學(xué)性能非常好。 為了保證輕易起弧，提高焊接質(zhì)量，氬弧焊機(jī)還在輸出端增設(shè)了增壓起弧的裝置， 其利用高頻高壓發(fā)生器的變壓器的另一組次邊作為增壓變壓器，使得高頻高壓發(fā)生器工作 時(shí)，也同時(shí)抬高了輸出端的電壓，采用高頻、高壓擊穿的起弧方式，先在電極針（鎢針）與工 件間加以高頻高壓，擊穿氬氣，使之導(dǎo)電，然后供給持續(xù)的電流，保證電弧穩(wěn)定。起弧后，增 壓裝置再隨著高頻高壓電流發(fā)生器一起被斷開(kāi)。氬弧焊機(jī)還要求氬氣先來(lái)后走，而電流則 相對(duì)氣而言后來(lái)先走，這些都是通過(guò)手開(kāi)關(guān)控制實(shí)現(xiàn)的。 而氣焊屬于釬焊，氣焊的氣體（氧氣、乙炔）是直接燃燒提供熱量的。因此以上這 兩種焊接方法有著根本的區(qū)別。但上述氣、電兩種焊接方法都需要提供壓縮氣體的幫助， 也就是需要易燃的高壓氧氣、乙炔氣瓶和氬氣瓶等工業(yè)高壓氣瓶，這給不是專業(yè)進(jìn)行焊接 生產(chǎn)，只是搞維修的小店鋪和生產(chǎn)作坊或家里面偶爾進(jìn)行焊接操作和維修造成了極大的困 難。家里面不可能長(zhǎng)期存放著不經(jīng)常使用和易燃易爆的多種高壓氣瓶等危險(xiǎn)物品，因?yàn)檫@ 些東西不但十分不安全，而且這些體積相對(duì)較大笨重的氣瓶也會(huì)占用家中和店面中的有限 空間。另外，購(gòu)買和運(yùn)輸這些氣和氣瓶也不是一件容易的事，大多數(shù)地方，特別是相對(duì)偏僻 的小地方是不提供這種服務(wù)的，可焊接工作卻是所有地方都需要的，現(xiàn)有技術(shù)很難滿足上 述種種這些要求和條件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本專利技術(shù)所要解決的問(wèn)題是，提供一種多功能焊機(jī)， 可以在采用現(xiàn)代生活方式的所有家庭，以及小的維修門(mén)臉、生產(chǎn)作坊等地方利用它進(jìn)行氣 焊和電焊操作，而且還要適合家庭的需要焊接多種材料的細(xì)活，免除通常的焊接方式必須 依賴鋼瓶氣體的支持等特殊條件，并可以隨時(shí)使用、長(zhǎng)期安全存放，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、 操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用了如下的技術(shù)方案： 1、采用家用天然氣或石油液化氣取代乙炔氣體進(jìn)行氣焊。天然氣主要成分是甲 烷，液化后裝入鋼瓶運(yùn)輸和使用的也比較常見(jiàn)，液化石油氣在國(guó)內(nèi)使用歷史最早，其主要成 分是丙烷，但也混有少量的丙烯、丁烷和丁烯。雖然它們的熱值還是有些偏低，但如果是小 型焊接，如維修空調(diào)、冰箱、燃?xì)鉄崴鞯燃彝コＳ秒娖鳎M(jìn)行銅焊、銀焊和家用電器常見(jiàn)薄 鐵皮的焊接完全可以用天然氣和液化石油氣甚至煤氣做熱源焊接，而且家中的天然氣、石 油液化氣有很長(zhǎng)的使用歷史，使用方法成熟安全可靠。 2、在工作地就地生產(chǎn)氧氣來(lái)取代購(gòu)買瓶裝氧氣。從制氧方法上來(lái)看，目前市場(chǎng)上 見(jiàn)到最多也最有發(fā)展前景的就是分子篩制氧。在上個(gè)世紀(jì)60年代，美國(guó)一家公司發(fā)現(xiàn)了一 種立方晶格的硅鋁酸鹽化合物，具有均勻的微孔結(jié)構(gòu)，這些微孔直徑大小均勻，能把比其直 徑小的分子吸附到孔腔的內(nèi)部，并對(duì)極性分子和飽和分子具有優(yōu)先吸附能力，因而能把極 性程度不同，飽和程度不同，分子大小不同及沸點(diǎn)不同的分子分離開(kāi)來(lái)。于是這種化合物用 在工業(yè)上就叫分子篩，這種靠吸附分離空氣成分的過(guò)程就叫做變壓吸附法，就是PSA制氧 氣工藝。 分子篩根據(jù)材料其實(shí)也分好多種，像沸石分子篩，碳分子篩等，沸石分子篩具有加 壓時(shí)對(duì)氮的吸附容量增加，減壓時(shí)吸附容量減少的特點(diǎn)，因此沸石分子篩是用的最普遍的， 加壓時(shí)吸附氮，減壓時(shí)氮從分子篩中解吸出來(lái)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓吸附的方法制氧，當(dāng)然我 們也可以說(shuō)用這種方法制氮。 常用的PSA制氧工藝一般都包括以下幾步，吸附、放空、沖洗、均壓與充壓。目前有 采用兩床PSA、三床PSA、四床PSA以及真空變壓吸附工藝。所謂兩床PSA的流程是，當(dāng)?shù)?一個(gè)裝有分子篩材料的容器，即吸附塔進(jìn)行吸附時(shí)生產(chǎn)出氧氣，第二個(gè)吸附塔放壓，使吸附 器得到再生，然后用一部分產(chǎn)品氣進(jìn)行吹掃床層，再進(jìn)行充壓至吸附壓力，這樣完成一個(gè)循 環(huán)。首先，空氣經(jīng)由壓縮機(jī)由塔底進(jìn)入吸附塔1，這時(shí)空氣中的氮、水份、二氧化碳、碳?xì)浠?物等被塔內(nèi)的吸附劑（分子篩）吸附，氧氣則由塔頂?shù)墓艿垒斎胙鯕饩彌_罐備用，當(dāng)塔1中 的吸附質(zhì)達(dá)到一定的飽合度時(shí)，系列切換閥自動(dòng)關(guān)閉、切換開(kāi)啟吸附塔2,吸附塔2開(kāi)始工 作，吸附塔1則通過(guò)真空泵減壓將吸附質(zhì)脫附排出，吸附劑恢復(fù)吸附能力。如此兩塔（或多 塔）進(jìn)行周期切換，即可連續(xù)不斷的獲得所需氧氣。 3、用空氣中最多的氮?dú)馊〈?dāng)前氬弧焊中的保護(hù)氣體氬氣進(jìn)行氣體保護(hù)電焊。因 為氮?dú)庖彩嵌栊詺怏w，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定不活潑，一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)，所以氮?dú)饪梢宰龃蟛?份金屬焊接的保護(hù)氣體。氮?dú)猓梢栽谙喈?dāng)程度上隔絕焊接件和空氣，主要是在一定程度上 隔絕空氣里面的氧氣，防止焊接件在高溫下和氧氣劇烈反應(yīng)，防止金屬被嚴(yán)重氧化。我們今 天的氬弧焊中產(chǎn)生電弧的電極就是鎢極，而以前的玻璃白熾燈泡就是充滿氮?dú)鈦?lái)保護(hù)通電 后形成高溫的鎢絲不被氧化燒毀而發(fā)光的。已有采用氮?dú)獯鏆鍤庾鳛閵W氏體不銹鋼管道 背面保護(hù)TIG焊的保護(hù)氣體，在管道中充氮?dú)忭?xiàng)目成功的先例。因此，用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體 進(jìn)行以鎢作為電極的電弧焊對(duì)大多數(shù)金屬焊接應(yīng)該是有效的。 空氣是一種混合物，一般來(lái)說(shuō)它的成分比較固定。按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，大約是：氮?dú)?78 %，氧氣21 %，稀有氣體0. 94 %，二氧化碳0. 03 %，其他氣體和雜質(zhì)0. 03 %。可見(jiàn)空氣的 成分以氮?dú)狻⒀鯕鉃橹鳎渲械獨(dú)饧s占空氣體積的4/5,氧氣約占空氣體積的1/5。如果一臺(tái) 機(jī)器能夠把空氣中的氧氣分離出來(lái)，那么剩下的幾乎就都是氮?dú)饬耍粗渤闪ⅰ? 小型PSA制氮機(jī)的原理與PSA制氧完全一樣，只是側(cè)重點(diǎn)不同罷了。根據(jù)變壓吸 附原理，采用高品質(zhì)的碳分子篩作為吸附劑，經(jīng)過(guò)凈化干燥的壓縮空氣，在吸附器中進(jìn)行加 壓吸附、減壓脫附。由于同樣的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，氧在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮，在吸 附未達(dá)到平衡時(shí)，氮在氣相中被富集起來(lái)，形成成品氮?dú)狻Ｈ缓鬁p壓至常壓，吸附劑脫附所 吸附的氧氣等其它雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)再生。如果系統(tǒng)采用兩本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多功能焊機(jī)，包括：變壓吸附法制氮及制氧設(shè)備、TIG惰性氣體保護(hù)焊焊機(jī)模塊、氣焊焊炬和TIG鎢極焊槍，其特征在于；采用PSA制氮設(shè)備工藝，得到較純的氮?dú)庾鳛楸竞笝C(jī)焊接的保護(hù)氣體，利用PSA制氮過(guò)程中氧氣是其主要副產(chǎn)品的原理，同時(shí)制取氧氣，形成本焊機(jī)的PSA制氮、制氧模塊；由取消了氣閥、保護(hù)氣體控制電路和外殼的TIG惰性氣體保護(hù)焊焊機(jī)，形成本專利技術(shù)的TIG惰性氣體保護(hù)焊模塊；家用燃?xì)庠醇由螾SA制氮、制氧機(jī)模塊的氧氣輸出與氣焊焊炬相連，組成本專利技術(shù)的氣焊模塊組；PSA制氮、制氧機(jī)模塊的氮?dú)廨敵雠cTIG惰性氣體保護(hù)焊模塊、TIG鎢極焊槍相連，組成本專利技術(shù)的氮?dú)獗Ｗo(hù)TIG焊模塊組。
【技術(shù)特征摘要】
1. 一種多功能焊機(jī)，包括：變壓吸附法制氮及制氧設(shè)備、TIG惰性氣體保護(hù)焊焊機(jī)模 塊、氣焊焊炬和TIG鎢極焊槍，其特征在于；采用PSA制氮設(shè)備工藝，得到較純的氮?dú)庾鳛楸?焊機(jī)焊接的保護(hù)氣體，利用PSA制氮過(guò)程中氧氣是其主要副產(chǎn)品的原理，同時(shí)制取氧氣，形 成本焊機(jī)的PSA制氮、制氧模塊；由取消了氣閥、保護(hù)氣體控制電路和外殼的TIG惰性氣體 保護(hù)焊焊機(jī)，形成本發(fā)明的TIG惰性氣體保護(hù)焊模塊；家用燃?xì)庠醇由螾SA制氮、制氧機(jī)模 塊的氧氣輸出與氣焊焊炬相連，組成本發(fā)明的氣焊模塊組；PSA制氮、制氧機(jī)模塊的氮?dú)廨?出與TIG惰性氣體保護(hù)焊模塊、TIG鎢極焊槍相連，組成本發(fā)明的氮?dú)獗Ｗo(hù)TIG焊模塊組。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的一種多功能焊機(jī)，其特征是：在要求焊接質(zhì)量較高的情況下，為了 保證質(zhì)量可以采用專用焊絲、焊條，所述的專用...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳寧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：吳寧，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：天津;12
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