摘要：针对焊接管件无法旋转,须靠焊头的旋转来实现全位置焊接的情况,设计一种用于焊接质量要求高、持续焊接时间要求长的薄壁管管对焊的焊头。介绍密封式管焊头的工作原理以及各组成部件的结构设计要点。围绕影响焊接质量的两个关键技术——散热与供气系统,提出散热板贴紧齿圈和环形分流器设计,并运用数值模拟的方法研究水冷散热效果和氩气分布状况,得到了散热和供气系统的优化设计。在研究焊头供气时,通过多次更改分流孔的分布,并用不均匀度衡量分流器的设计,获得优秀的氩气流场。最后对研制的全位置密封式管焊样机进行试验,试验结果表明：在入口氩气处流量为5 L/min左右时,电弧燃烧稳定,保护效果最佳,与数值模拟的结果5.4 L/min接近。同时持续焊接时间长,焊接质量稳定可靠,焊头故障率低。

关键词：密封式焊头 水冷 分流器 数值模拟 

单位：哈尔滨工业大学（威海）机械工程系 威海264209