本实用新型涉及增材制造技术领域，具体涉及一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷。
背景技术：
电弧金属增材制造是基于电弧堆焊的一种制造技术，具体为金属在电弧熔接位置上完成一次熔化再固化的过程。部分金属对这一过程的冷却速度较为敏感，如果可实现在这一过程中的高速冷却，即可在堆焊过程中完成一次固溶强化，同时也可细化晶粒。在传统的气体保护增材工艺中，往往通过焊枪头持续供应保护气体来形成保护区，进而对熔池提供保护，但是在制造过程中需要保持一个区域中状态稳定，不能对堆焊表面进行同步的吹气加速冷却，因为气流会破坏保护气层，同步冷却较为困难。如果在过程中只让工件自然冷却，很多金属不能达到需求的冷却速度，强度及晶粒度均会下降。
针对传统技术存在的问题，本领域的技术人员也提出了一些技术改进，例如申请号cn201110422051.x中公开了一种同步水冷焊接方法及装置，该方法中在工件的正面和背面都采用惰性气体作为保护气体，对焊枪已经走过的距离焊枪10～30mm处以及凝固的焊接区域正面用冷却水进行冷却，距离太小，冷却水很容易进入焊接熔池，造成焊接缺陷，距离太大，水冷效果会大大削弱，该方法设定了冷却区域距离焊接区域的距离范围，但是根据实际情况，很难对冷却工艺做好精确控制，冷却效果的不确定性极大；此外，该方法用于对焊枪走过的区域以及已经凝固的区域进行冷却，难以达到同步冷却或者加速冷却的效果，存在一定的延迟性，难以保证金属的强度及晶粒度，该方案对于抗氧化性差或其他活跃不适合直接进行水冷的金属不可用，存在局限性。
因此，现针对上述问题，本领域技术人员亟需设计一种新的同步水冷焊接装置。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型提出一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，解决了现有技术中金属焊接冷却速度慢、同步冷却难、强度及晶粒度等级下降明显的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，包括罩体和毛刷，所述罩体套设式安装于所述气体保护增材中的焊枪上，所述罩体的外壁开设有进气口，用于向所述罩体的环绕包裹区域内充注保护气体；
所述毛刷呈环绕式安装于所述罩体的底端，所述毛刷工作时与工件直接接触，用于吸收并传导工件热量。
优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，所述罩体为锥筒状罩体，所述锥筒状罩体的收口端套设式安装在所述焊枪上，所述锥筒状罩体的扩口端向所述焊枪的头端方向延伸。
优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，还包括滑动组件，所述锥筒状罩体的收口端通过所述滑动组件安装于所述焊枪上，所述锥筒状罩体通过滑动组件调整在所述焊枪上的安装高度；所述锥筒状罩体的收口端套设式安装于所述滑动组件上。
优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，所述滑动组件包括抵紧螺母、胶芯和滑动套，所述滑动套套设于所述焊枪上，所述滑动套为阶梯圆筒结构，所述滑动套分为上连接段和下连接段，所述滑动套的上连接段与所述焊枪之间垫有胶芯，所述抵紧螺母通过作用所述胶芯将所述滑动套固定安装在所述焊枪上；
所述锥筒状罩体的收口端套设式安装于所述滑动套的下连接段。
优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，所述滑动套的下连接段与所述锥筒状罩体的收口端之间设有o型圈，用于保证保护气体的密封性；
所述锥筒状罩体调节与所述滑动套之间的相对位置后，通过锁紧部件与所述滑动套固定安装。
优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，所述胶芯为倒锥形结构，对应地，所述滑动套的上连接段的内部开有倒锥型安装槽；
所述抵紧螺母具有螺母本体，所述螺母本体的顶端沿径向向内延伸有抵紧挡边；
所述滑动套的上连接段具有与螺母本体配合的螺纹，所述胶芯安装于所述滑动套的上连接段的倒锥型安装槽内，所述抵紧螺母和所述滑动套螺纹连接，收紧螺纹后，所述抵紧挡边对胶芯进行挤压抵紧，从而将所述胶芯压紧在所述焊枪上。
优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，所述毛刷为导热金属丝制毛刷。
优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，还包括冷却管，所述冷却管呈环绕式安装于所述罩体的底端外壁且位于所述毛刷的上方，所述冷却管设有进水口和出水口，用于冷却管中冷却液的循环。
优选的，所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，还包括风机，所述风机安装于所述焊枪和所述罩体的上方，所述风机向下对所述罩体的外壁进行送风冷却。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型中包括罩体和毛刷，罩体套设式安装在焊枪上，可以形成一个有效的环绕包裹区域，进而对焊枪的工作表面形成一个稳定的保护区域，罩体的外壁开设有进气口，用于向罩体的环绕包裹区域内部注入保护气体，毛刷呈环绕式安装在罩体的底端，毛刷工作时与工件直接接触，可以有效吸收并传导工件的热量，毛刷为导热金属制毛刷，可以大大提高热传导率，在毛刷的上方还设有冷却管，冷却管呈环绕式安装在罩体的底端外壁，冷却管设有进水口和出水口，可以有效促进冷却管中冷却液的循环，进一步提高冷却效果；
2、本实用新型中还具有滑动组件，罩体通过滑动组件安装在焊枪上，可以实现罩体高度可调，滑动组件与罩体之间垫有o型圈，有效的保证了保护气体的良好密封性，罩体通过锁紧部件与滑动组件固定安装，可以实现罩体高度的快速调节，滑动组件的内部结构，也实现了固定与密封的同步化，极大地提高了拆卸便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷的结构示意图；
图2为本实用新型一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷的纵剖视图。
附图标识：1-焊枪、2-抵紧螺母、2.1-抵紧挡边、2.2-螺母本体、3-滑动套、3.1-上连接段、3.2-下连接段、3.3-倒锥形安装槽、4-螺丝、5-罩体、5.1-锥筒状罩体的收口端、5.2-锥筒状罩体的扩口端、6-进水口、7-出水口、8-毛刷、9-进气口、10-冷却管、11-o型圈、12-胶芯。
具体实施方式
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作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。
参照图1-2所示，一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，包括罩体5和毛刷8，罩体5为锥筒状罩体，锥筒状罩体的收口端5.1套设式安装在气体保护增材中的焊枪1上，锥筒状罩体的扩口端5.2向焊枪1的头端方向延伸，可以形成一个有效的环绕包裹区域，进而对焊枪1所在的工作表面进行有效的保护，罩体5的外壁开设有进气口9，工作时连接气管，即可向罩体1的环绕包裹区域内充注保护气体，实现更广区域、更稳定的保护；毛刷8呈环绕式安装于罩体5的底端，毛刷8在工作时与工件直接接触，用于吸收并传导工件热量。
更为优选的，毛刷8为导热金属丝制毛刷，能够有效的提高导热率，毛刷8在工作时与工件直接接触，进而形成一个有一定密闭性的空间，持续供应的保护气体会在毛刷8的间隙中呈正压流出，空间内部会保持保护气体的浓度，与工件直接接触的毛刷8会在工作时带走工件的热量，对冷却效果进行进一步提高。
优选的，如图1所示，还包括冷却管10，冷却管10呈环绕式安装于罩体5的底端外壁且位于毛刷8的上方，冷却管10设有进水口6和出水口7，用于冷却管10中冷却液的循环，进而实现对毛刷8的降温以及热量吸收，间接吸收工件的热量，提高冷却效率。
更为优选的，冷却管10为铜管，在使用时，铜管的内部通入冷却水，可带走工件传导而来的热量，简单有效的提高冷却效率。
优选的，如图2所示，还包括滑动组件，锥筒状罩体的收口端5.1通过滑动组件安装于焊枪1上，锥筒状罩体的收口端5.1套设式安装于滑动组件上，锥筒状罩体通过滑动组件调整在焊枪1上的安装高度，以此实现锥筒状罩体的高度可调，从而适应不同的焊接环境。
更为优选的，滑动组件包括抵紧螺母2、胶芯12和滑动套3，滑动套3套设于焊枪1上，滑动套3为阶梯圆筒结构，滑动套3分为上连接段3.1和下连接段3.2，滑动套3的上连接段3.1与焊枪1之间垫有胶芯12，抵紧螺母2通过作用胶芯12将滑动套3固定安装在焊枪1上；锥筒状罩体的收口端3.1套设式安装于滑动套3的下连接段3.2。
优选的，滑动套3的下连接段3.2与锥筒状罩体的收口端3.1之间设有o型圈11，用于保证保护气体的密封性；
锥筒状罩体5调节与滑动套3之间的相对位置后，通过锁紧部件与滑动套3固定安装，锁紧部件为螺丝4，罩体5设有螺孔，罩体5通过螺丝4固定安装在滑动组件上，使用螺丝4进行固定，可以简化操作，按照使用需求，罩体5可以调整到不同高度，用于检查或其他功能，移动到合适位置后通过螺丝4进行固定。
更为优选的，胶芯12为倒锥形结构，对应地，滑动套3的上连接段3.1的内部开有倒锥型安装槽3.3；抵紧螺母2具有螺母本体2.2，螺母本体2.2的顶端沿径向向内延伸有抵紧挡边2.1，用于对胶芯12的快速抵紧；滑动套3的上连接段3.1具有与螺母本体2.2配合的螺纹，胶芯12安装于倒锥型安装槽3.3内，抵紧螺母2和滑动套3螺纹连接，收紧螺纹后，抵紧挡边2.1对胶芯12进行挤压抵紧，从而将所述胶芯12压紧在所述焊枪1上，同时完成装置的固定、绝缘和密封。
优选的，由于罩体5和毛刷8的空间围闭，对金属熔池形成了稳定保护，因此还可以设置有风机，风机安装于焊枪1和罩体5的上方，风机向下对罩体5的外壁进行送风冷却，可以进一步实现加快冷却速度，工件周边的温度及时下降，会更有利于熔池热量的扩散，进一步提高冷却效率。
本实施例中包括罩体5和毛刷8，罩体5套设式安装在焊枪1上，可以形成一个有效的环绕包裹区域，进而对焊枪1的工作表面形成一个稳定的保护区域，罩体5的外壁开设有进气口9，用于向罩体5的环绕包裹区域内部注入保护气体，毛刷8呈环绕式安装在罩体5的底端，毛刷8工作时与工件直接接触，可以有效吸收并传导工件的热量，毛刷8为导热金属制毛刷，可以大大提高热传导率，在毛刷8的上方还设有冷却管10，冷却管10呈环绕式安装在罩体5的底端外壁，冷却管10设有进水口6和出水口7，可以有效促进冷却管10中冷却液的循环，进一步提高冷却效果；罩体5通过滑动组件安装在焊枪1上，可以实现罩体5的高度可调，滑动组件与罩体5之间垫有o型圈11，有效的保证了保护气体的良好密封性，罩体5通过锁紧部件与滑动组件固定安装，可以实现罩体5高度的快速调节，滑动组件的内部结构，通过螺纹连接的收紧，可以同时完成装置的固定、绝缘和密封。
需要说明的是，当一个元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“元件ⅰ”、“元件ⅱ”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“元件ⅰ”、“元件ⅱ”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，其特征在于，包括罩体和毛刷，所述罩体套设式安装于所述气体保护增材中的焊枪上，所述罩体的外壁开设有进气口，用于向所述罩体的环绕包裹区域内充注保护气体；
所述毛刷呈环绕式安装于所述罩体的底端，所述毛刷工作时与工件直接接触，用于吸收并传导工件热量。
2.根据权利要求1所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，其特征在于，所述罩体为锥筒状罩体，所述锥筒状罩体的收口端套设式安装在所述焊枪上，所述锥筒状罩体的扩口端向所述焊枪的头端方向延伸。
3.根据权利要求2所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，其特征在于，还包括滑动组件，所述锥筒状罩体的收口端通过所述滑动组件安装于所述焊枪上，所述锥筒状罩体通过滑动组件调整在所述焊枪上的安装高度；所述锥筒状罩体的收口端套设式安装于所述滑动组件上。
4.根据权利要求3所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，其特征在于，所述滑动组件包括抵紧螺母、胶芯和滑动套，所述滑动套套设于所述焊枪上，所述滑动套为阶梯圆筒结构，所述滑动套分为上连接段和下连接段，所述滑动套的上连接段与所述焊枪之间垫有胶芯，所述抵紧螺母通过作用所述胶芯将所述滑动套固定安装在所述焊枪上；
所述锥筒状罩体的收口端套设式安装于所述滑动套的下连接段。
5.根据权利要求4所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，其特征在于，所述滑动套的下连接段与所述锥筒状罩体的收口端之间设有o型圈，用于保证保护气体的密封性；
所述锥筒状罩体调节与所述滑动套之间的相对位置后，通过锁紧部件与所述滑动套固定安装。
6.根据权利要求4所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，其特征在于，所述胶芯为倒锥形结构，对应地，所述滑动套的上连接段的内部开有倒锥型安装槽；
所述抵紧螺母具有螺母本体，所述螺母本体的顶端沿径向向内延伸有抵紧挡边；
所述滑动套的上连接段具有与螺母本体配合的螺纹，所述胶芯安装于所述滑动套的上连接段的倒锥型安装槽内，所述抵紧螺母和所述滑动套螺纹连接，收紧螺纹后，所述抵紧挡边对胶芯进行挤压抵紧，从而将所述胶芯压紧在所述焊枪上。
7.根据权利要求1所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，其特征在于，所述毛刷为导热金属丝制毛刷。
8.根据权利要求1所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，其特征在于，还包括冷却管，所述冷却管呈环绕式安装于所述罩体的底端外壁且位于所述毛刷的上方，所述冷却管设有进水口和出水口，用于冷却管中冷却液的循环。
9.根据权利要求1所述的一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷，其特征在于，还包括风机，所述风机安装于所述焊枪和所述罩体的上方，所述风机向下对所述罩体的外壁进行送风冷却。
技术总结