本发明涉及一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，属于焊接技术领域。
背景技术：
钛及钛合金具有较高的强度、良好的塑性及韧性，有足够的耐蚀性和高温强度，最为突出的是比强高，是一种优良的轻质结构材料。现在海军装备中大量使用，例如，某海军装备采用钛ta3矩形管焊接而成。但由于钛化学特性活泼，在高温300℃以上极易和空气中的氢、氧以及氮等元素发生化学反应，使得焊缝及焊缝周边材质的力学特性降低，无法满足设计要求。因此，焊接时对温度超过300℃的焊缝和热影响区域要进行保护。
现有产品生产中焊接根据设计需要，钛板与钛板形成不同的夹角，焊缝为长直线，但是目前焊接时进行保护的平板拖罩在焊接过程中，由于开口与焊缝位置间隙很大，无法起到保护作用。
技术实现要素：
为克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，所述工装可以有效解决钛板成70°～140°夹角焊接的焊缝及周围热影响超过300℃以上区域的气体保护问题。
为实现本发明的目的，提供以下技术方案。
一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，所述工装包括主壳体、侧板、蜂窝芯出气口、保护气体管道、防水阻燃布和弹簧杆。
主壳体由顶盖、前挡板、后挡板和底框构成。顶盖为前后端为短边的矩形平板；前挡板和后挡板均为梯形板；底框为前后端为短边的矩形框架；前挡板较长的一条底边与顶盖前端垂直连接，较短的一条底边与底框前端垂直连接；后挡板较长的一条底边与顶盖后端垂直连接，较短的一条底边与底框后端垂直连接。优选前挡板微向所述工装腔体内部弯曲，方便手工焊接操作，例如手工钨极氩弧焊接；梯形两条腰形成的夹角根据所述工装底部蜂窝芯出气口距离焊缝的距离进行设计，角度可为65°。
主壳体的左右两侧面各装有一个与侧面形状相匹配的侧板，每一个的侧板底边与底框长边通过铰链铰接；每一个侧板的上部通过弹簧杆与主壳体的顶盖连接，没有外力时，受弹簧杆推力侧板张开，两侧板之间最大夹角为140°，受到外力时，弹簧杆压缩侧板闭合，两侧板之间最小夹角为70°；侧板除底边外，其余三边均设有防水阻燃布与主壳体相对位置密封连接，形成所述工装的腔体。优选防水阻燃布为纹波状，易于伸缩开合并保持密封。优选每个侧板外侧安装有滚珠，便于所述工装移动；更优选每个侧板外侧靠近上下边分别安装有上下两排滚珠，所述滚珠为直径为4mm的钢珠，钢珠凸出侧板外侧部分为1.5mm。
保护气管道由进气管和气体喷管连通构成。其中，气体喷管位于主壳体腔体内部的顶盖内侧，并且在其管道水平方向对应的内外侧开有若干喷孔，用于喷出保护气体；进气管一端与气体喷管连通，另一端从所述腔体中伸出顶盖，保护气管道通过进气管固定连接在顶盖上。优选气体喷管为类“日”字形结构；更优选气体喷管的管道上，以孔间距为10mm等间距均匀分布直径为1.2mm的喷孔。
蜂窝芯出气口固定安装在底框上，形成蜂窝状的出气口，便于保护气体均匀喷出；优选为耐久铝蜂窝芯出气口；更优选采用的芯材规格为：铝箔厚度0.08mm，芯格边长2mm，整体厚度5mm。
本发明所述保护气体为惰性气体。
优选所述工装上安装有把手，便于手持操作。
本发明所述一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装的工作方式如下：
两块待焊接的钛板经卡具固定成设计夹角，所述工装的设计工作夹角70°～140°，焊接时，所述工装直接卡到工作区域，底部蜂窝芯出气口与焊缝距离适当，满足保护作用；由于弹簧杆的作用，两个侧板与焊件自动贴合，由于防水阻燃布的作用，所述工装形成只在底部蜂窝芯出气口出气的腔体；保护气体经进气管进入到气体喷管，喷入所述工装的腔体，再从蜂窝芯出气口均匀流出，使得保护气体可以直接保护焊缝，同时也可以保护所述工装与焊件覆盖部分的热影响区域。
有益效果
本发明提供了一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，所述工装在钛材料的矩形管焊接生产中，使用方便，实用性强，对焊缝及周围进行惰性气体保护，可有效防止钛在高温中与空气中的元素化学反应；焊缝焊接后成银白色，焊缝周围热影响区域为本色，保护效果显著。
附图说明
图1为实施例1中一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装侧板近闭合时的结构示意图。
图2为实施例1中一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装侧板张开时的结构示意图。
其中，1—主壳体，2—侧板，3—蜂窝芯出气口，4—保护气管道，5—防水阻燃布，6—弹簧杆，7—滚珠，8—铰链
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来详述本发明，但不作为对本发明专利的限定。
实施例1
一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，所述工装包括主壳体1、侧板2、蜂窝芯出气口3、保护气体管道4、防水阻燃布5和弹簧杆6。
主壳体1由顶盖、前挡板、后挡板和底框构成。顶盖为前后端为短边的矩形平板；前挡板和后挡板均为梯形板；底框为前后端为短边的矩形框架；前挡板较长的一条底边与顶盖前端垂直连接，较短的一条底边与底框前端垂直连接；后挡板较长的一条底边与顶盖后端垂直连接，较短的一条底边与底框后端垂直连接。优选前挡板微向所述工装腔体内部弯曲，方便手工焊接操作，例如手工钨极氩弧焊接；梯形两条腰形成的夹角根据所述工装底部蜂窝芯出气口3距离焊缝的距离进行设计，角度为65°。
主壳体1的左右两侧面各装有一个与侧面形状相匹配的侧板2，每一个的侧板2底边与底框长边通过铰链8铰接；每一个侧板2的上部通过弹簧杆6与主壳体1的顶盖连接，弹簧杆6两端分别顶盖与侧板2内侧铰接，没有外力时，受弹簧杆6推力侧板2张开，两侧板2之间最大夹角为140°，受到外力时，弹簧杆6压缩侧板2闭合，两侧板2之间最小夹角为70°；侧板2除底边外，其余三边均设有防水阻燃布5与主壳体1相对位置密封连接，形成所述工装的腔体。所述防水阻燃布5为纹波状，易于伸缩开合并保持密封。每个侧板2外侧靠近上下边分别安装有上下两排滚珠7，所述滚珠7为直径为4mm的钢珠，钢珠凸出侧板2外侧部分为1.5mm，便于所述工装移动。
保护气管道4由进气管和气体喷管连通构成。其中，气体喷管位于主壳体1腔体内部的顶盖内侧，并且在其管道水平方向对应的内外侧开有若干喷孔，用于喷出保护气体；进气管一端与气体喷管连通，另一端从所述腔体中伸出顶盖，保护气管道4通过进气管固定连接在顶盖上。所述气体喷管为类“日”字形结构；气体喷管的管道上，以孔间距为10mm等间距均匀分布直径为1.2mm的喷孔。
蜂窝芯出气口3为耐久铝蜂窝芯出气口3，固定安装在底框上，形成蜂窝状的出气口，便于保护气体均匀喷出；蜂窝芯出气口3采用的芯材规格为：铝箔厚度0.08mm，芯格边长2mm，整体厚度5mm。
所述保护气体为氩气。
所述工装上安装有把手，便于手持操作。
本实施例所述一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装的工作方式如下：
需要进行焊接的钛板经卡具固定成设计夹角，本实施例所述工装的设计工作夹角为70°～140°，焊接时，所述工装直接卡焊接的工作区域，蜂窝芯出气口3距离焊缝16mm～6mm，适用于10mm以下的角焊。由于弹簧杆6的作用，两个侧板2与焊件自动贴合，间隙为1.5mm，由于纹波状防水阻燃布5的作用，保护工装形成只在底面出气的腔体；氩气经进气管进入气体喷管位于所述工装的腔体内部的主体部分，喷出到所述腔体内，再从蜂窝芯出气口3均匀流出，使得氩气可以直接保护焊缝，也可以保护所述工装与焊件覆盖部分的热影响区域。
在钛材料的矩形管焊接生产中，本实施例所述工装使用方便，实用性强，对焊缝及周围进行惰性气体保护，有效防止钛在高温中与空气中的元素化学反应；焊缝焊接后成银白色，焊缝周围热影响区域为本色，保护效果显著。
1.一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：所述工装包括主壳体(1)、侧板(2)、蜂窝芯出气口(3)、保护气体管道(4)、防水阻燃布(5)和弹簧杆(6)；
主壳体(1)由顶盖、前挡板、后挡板和底框构成；顶盖为前后端为短边的矩形平板；前挡板和后挡板均为梯形板；底框为前后端为短边的矩形框架；前挡板较长的一条底边与顶盖前端垂直连接，较短的一条底边与底框前端垂直连接；后挡板较长的一条底边与顶盖后端垂直连接，较短的一条底边与底框后端垂直连接；
主壳体(1)的左右两侧面各装有一个与侧面形状相匹配的侧板(2)，每一个的侧板(2)底边与底框长边通过铰链(8)铰接，上部通过弹簧杆(6)与顶盖连接，两侧板(2)之间最大夹角为140°，最小夹角为70°；侧板(2)除底边外，其余三边均设有防水阻燃布(5)与主壳体(1)相对位置密封连接，形成所述工装的腔体；
保护气管道4由进气管和气体喷管构成；气体喷管位于所述腔体内部的顶盖内侧，并且在其管道水平方向对应的内外侧开有若干喷孔；进气管一端与气体喷管连通，另一端从所述腔体中伸出顶盖，保护气管道4通过进气管固定连接在顶盖上；
蜂窝芯出气口(3)固定安装在底框上；所述保护气体为惰性气体。
2.根据权利要求1所述的一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：前挡板微向所述腔体内部弯曲；梯形两条腰形成的夹角角度为65°。
3.根据权利要求1所述的一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：防水阻燃布(5)为纹波状。
4.根据权利要求1所述的一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：每个侧板(2)外侧靠近上下边分别安装有上下两排滚珠(7)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：所述滚珠(7)为直径为4mm的钢珠，钢珠凸出侧板(2)外侧部分为1.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：气体喷管为类“日”字形结构；气体喷管管道上，以孔间距为10mm等间距均匀分布直径为1.2mm的喷孔。
7.根据权利要求1所述的一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：蜂窝芯出气口(3)为耐久铝蜂窝芯出气口。
8.根据权利要求1所述的一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：蜂窝芯出气口(3)芯材规格为：铝箔厚度0.08mm，芯格边长2mm，整体厚度5mm。
9.根据权利要求1所述的一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：所述工装上安装有把手。
10.根据权利要求1所述的一种适用于钛板成角度直线焊接的柔性气体保护工装，其特征在于：前挡板微向所述腔体内部弯曲；
梯形两条腰形成的夹角角度为65°；
防水阻燃布(5)为纹波状；
每个侧板(2)外侧靠近上下边分别安装有上下两排滚珠(7)；
所述滚珠(7)为直径为4mm的钢珠，钢珠凸出侧板(2)外侧部分为1.5mm；
气体喷管为类“日”字形结构；
气体喷管管道上，以孔间距为10mm等间距均匀分布直径为1.2mm的喷孔；
蜂窝芯出气口(3)为耐久铝蜂窝芯出气口；芯材规格为：铝箔厚度0.08mm，芯格边长2mm，整体厚度5mm；
所述工装上安装有把手。
技术总结