一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置和焊接工艺方法与流程

专利2022-06-28  103


本发明涉及一种适用于水下焊接技术领域,更具体的说是一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置和焊接工艺方法。



背景技术:

水下湿法焊条手工电弧焊接,采用渣-气联合保护的方式,确保熔滴过渡和熔池液态金属冶金反应的充分进行。水下湿法焊条手工电弧焊接相对于其他水下焊接工艺方法而言,灵活性强,成本较低。但水下湿法焊条手工电弧焊接过程中,由于液态介质的存在增加了焊工对熔池动态演变的观察难度,焊工操作困难,劳动强度大,焊接过程的可控性差,焊接质量难于得到有效保障,焊接生产效率低。因此,一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置和焊接工艺方法,不仅可以有效改善水下湿法焊条电弧焊接质量,还可以提高焊接生产效率。



技术实现要素:

本发明专利涉及一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置和焊接工艺方法,通过此焊接工艺方法,可以有效地提高水下湿法焊条电弧焊接的生产效率,改善焊接质量。

本发明第一方面提供一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置,包括:

底座;

连接折页,包括底部连接板和上部连接板,所述底部连接板和所述上部连接板的角度可调节,所述底部连接板固定连接于所述底座;

滑轨,所述上部连接板固定连接于所述滑轨;

滑块,所述滑块滑动连接于所述滑轨;

焊钳,所述焊钳固定连接于所述滑块,用于夹持焊条;

所述滑块可在重力作用下沿所述滑轨滑动,以带动所述焊钳夹持所述焊条沿焊接方向移动。

本发明一些实施例中,所述底部连接板和所述上部连接板通过连接螺栓可转动连接。

本发明第二方面提供一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接工艺方法,包括以下步骤:

a:将焊条端部用砂轮打磨,使焊条端部呈一个约45°的端面;

b:调节好所述焊接装置中底座与滑轨的角度,焊条和工件的角度及相对位置;

c:启动焊接电源,调节好焊接工艺参数,借助碳精棒或金属棒在焊条端部引燃电弧;

d:焊条燃烧缩短,所述焊接装置中夹持焊条的所述滑块在其自身重力的作用下自由下滑,焊条继续燃烧,在工件上逐渐形成焊缝。

本发明一些实施例中,所述引燃电弧为借助碳精棒或金属棒在焊条端部使工件和焊条短路而引燃电弧。

本发明一些实施例中,所述工艺方法可进行水平直焊缝和斜向下直焊缝的焊接。

本发明一些实施例中,所述焊接工艺方法中焊接速度可以定量控制,除与焊接电流、电弧电压、焊条直径和药皮厚度等有关外,还与焊条-工件、底座-滑轨之间的夹角相关。

本发明一些实施例中,所述焊接工艺方法适用于各种长度和各种药皮厚度的水下焊条的焊接。

本发明一些实施例中,焊前将焊条端部用砂轮打磨,使焊条端部呈一个约45°的端面,调节好重力焊接装置中底座与滑轨的角度,焊条和工件的角度及相对位置,启动焊接电源,调节好焊接工艺参数,借助碳精棒或金属棒在焊条端部引燃电弧,焊条燃烧变短,重力焊接装置中夹持焊条的运动机构在自身重力的作用下自由下滑,焊条继续燃烧,在工件上逐渐形成焊缝。一根焊条快燃烧完之前,通过远程开关断开焊接电源,焊工手动操作更换下一根焊条,调整重力焊接装置,然后再通过远程开关接通焊接电源,再用碳精棒或金属棒在焊条端部引燃电弧,重复上述的电弧焊接过程。

本发明一些实施例中,该焊接工艺方法设备简单,成本较低,除需要人工更换焊条以及调整焊条和工件的相对位置外,基本实现了施焊过程的机械化操作。本工艺方法的试验结果表明,整个焊接过程稳定,焊接速度可控,焊缝成形好,焊接效率高,焊接质量优。

本发明提供一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接的工艺方法的有益效果为:

本发明一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置和焊接工艺方法,实现了液态介质中焊条电弧焊接过程的机械化操作,焊接过程稳定,焊接速度可控,焊缝成形好,焊接效率高,焊接质量优。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明专利一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置的焊接系统示意图。

图2为本发明专利一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置的主视图;

图3为本发明专利一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置的右视图;

图4为本发明专利一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置的水平直焊缝形成示意图;

图5为本发明专利一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置的斜向下直焊缝形成示意图;

图6为本发明专利一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接工艺方法的流程示意图。

图中:底座1;连接螺栓2;底部连接板3;上部连接板4;滑轨5;滑块6;焊钳7;焊条8;离墙码9;螺母10;工件11;接缝12;电源13;碳精棒或金属棒14;远程控制开关15。

具体实施步骤

本发明一些实施例提供一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置,如图1、图2、图3和图4所示,该焊接装置包括:底座1,该底座1用于支撑该焊接装置,并可根据焊接位置、焊接工件,通过移动底座1实现该焊接装置的移动和位置定位。

连接折页,包括底部连接板2和上部连接板2,底部连接板2和上部连接板2的角度可调节,底部连接板2固定连接于底座1。

滑轨5,上部连接板4固定连接于滑轨5,通过连接折页实现滑轨5与底座1之间角度的调节,从而根据焊接工艺、焊条角度和工件适当调节滑轨和底座之间的角度,本发明一些实施例中,滑轨5与底座1之间的夹角根据使用需求调节,此时,焊条的端部打磨角度为45°。

滑块6,滑块6滑动连接于滑轨5;焊钳7,焊钳7固定连接于滑块6,用于夹持焊条8,其中,焊钳7可通过离墙码9固定于滑块上,并通过螺母10(图中未示出)连接离墙码9,使离墙码9固定滑块6上;滑块6可在重力作用下沿滑轨5滑动,以带动焊钳7夹持焊条8沿焊接方向移动。

其中,底部连接板3和上部连接板4通过连接螺栓2可转动连接,从而实现滑轨5与底座1之间的角度可调节。

具体地,在焊接之前,先将焊条8端部药皮用砂轮打磨掉,使焊条8端部呈一个大约45°的端面,以有利于引弧。调整该焊接装置与水平放置的工件11的相对位置,使滑轨5的投影与接缝完全重合。通过连接折页调节并固定焊接装置中底座1与滑轨5的角度。焊钳7夹持住焊条8,调整好焊条8与工件11之间的夹角,并将焊钳7在滑轨5上移动,使焊条8的顶端对准工件的接缝12,启动焊接电源13,调节焊接工艺参数,按下远程控制开关15接通按钮,然后用碳精棒或金属棒14使焊条8和工件11短路从而引燃焊接电弧。在焊接过程中,焊条8不断燃烧缩短,滑块6带动焊钳7和焊条8在其自身重力的作用下逐渐下滑,如图4所示,水平直焊缝逐渐形成。直至一根焊条8快要燃烧完,按下远程控制开关15断开按钮,结束焊接过程。更换电焊条8,适当调整重力焊接装置与工件11的相对位置并重复上述过程,进行后续焊道的焊接。

本发明一些实施例提供一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置,可实现对斜向下直焊缝的焊接,下面结合图1、图2、图3和图5说明本实施方式,采用实施例一提供的一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置,斜向下直焊缝的焊接过程如下:

在焊接之前,先将焊条8端部药皮用砂轮打磨掉,使焊条8端部呈一个大约45°的端面,以有利于引弧。调整重力焊接装置与斜向下放置的工件11的相对位置,使滑轨5的投影与接缝完全重合。调节并固定重力焊接装置中底座1与滑轨5的角度。焊钳7夹持住焊条8,调整好焊条8与工件11之间的夹角,并将焊钳7在滑轨5上移动,使焊条8的顶端对准工件的接缝12,启动焊接电源13,调节焊接工艺参数,按下远程控制开关15接通按钮,然后用碳精棒或金属棒14使焊条8和工件11短路从而引燃焊接电弧。在焊接过程中,焊条8不断燃烧缩短,滑块6带动焊钳7和焊条8在其自身重力的作用下逐渐下滑,如图5所示,斜向下直焊缝逐渐形成。直至一根焊条8快要燃烧完,按下远程控制开关15断开按钮,结束焊接过程。更换电焊条8,适当调整重力焊接装置与工件的相对位置并重复上述过程,进行后续焊道的焊接。

本发明另一方面提供一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接工艺方法,如图6所示,采用实施例一提供的焊接装置,包括以下步骤:

a:将焊条端部用砂轮打磨,使焊条端部呈一个约45°的端面;

b:调节好焊接装置中底座与滑轨的角度,焊条和工件的角度及相对位置;

c:启动焊接电源,调节好焊接工艺参数,借助碳精棒或金属棒在焊条端部引燃电弧;

d:焊条燃烧缩短,焊接装置中夹持焊条的滑块在其自身重力的作用下自由下滑,焊条继续燃烧,在工件上逐渐形成焊缝。

具体地,在一些实施例中,引燃电弧为借助碳精棒或金属棒在焊条端部使工件和焊条短路而引燃电弧。

在一些实施例中,该工艺方法可进行水平直焊缝和斜向下直焊缝的焊接。

在一些实施例中,焊接工艺方法中焊接速度可以定量控制,除与焊接电流、电弧电压、焊条直径和药皮厚度等有关外,还与焊条-工件、底座-滑轨之间的夹角相关。

在一些实施例中,焊接工艺方法适用于各种长度和各种药皮厚度的水下焊条的焊接。

以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。


技术特征:

1.一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置,包括:

底座;

连接折页,包括底部连接板和上部连接板,所述底部连接板和所述上部连接板的角度可调节,所述底部连接板固定连接于所述底座;

滑轨,所述上部连接板固定连接于所述滑轨;

滑块,所述滑块滑动连接于所述滑轨;

焊钳,所述焊钳固定连接于所述滑块,用于夹持焊条;

所述滑块可在重力作用下沿所述滑轨滑动,以带动所述焊钳夹持所述焊条沿焊接方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置,其特征在于:所述底部连接板和所述上部连接板通过连接螺栓可转动连接。

3.一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接工艺方法,包括以下步骤:

a:将焊条端部用砂轮打磨,使焊条端部呈一个约45°的端面;

b:调节好所述焊接装置中底座与滑轨的角度,焊条和工件的角度及相对位置;

c:启动焊接电源,调节好焊接工艺参数,借助碳精棒或金属棒在焊条端部引燃电弧;

d:焊条燃烧缩短,所述焊接装置中夹持焊条的所述滑块在其自身重力的作用下自由下滑,焊条继续燃烧,在工件上逐渐形成焊缝。

4.根据权利要求3所述的一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接工艺方法,其特征在于,所述引燃电弧为借助碳精棒或金属棒在焊条端部使工件和焊条短路而引燃电弧。

5.根据权利要求3所述的一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接工艺方法,其特征在于:所述工艺方法可进行水平直焊缝和斜向下直焊缝的焊接。

6.根据权利要求3所述的一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接工艺方法,其特征在于:所述焊接工艺方法中焊接速度可以定量控制,除与焊接电流、电弧电压、焊条直径和药皮厚度等有关外,还与焊条-工件、底座-滑轨之间的夹角相关。

7.根据权利要求3所述的一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接工艺方法,其特征在于:所述焊接工艺方法适用于各种长度和各种药皮厚度的水下焊条的焊接。

技术总结
本发明涉及一种适用于水下焊接技术领域,更具体的说是一种适用于水下湿法焊条电弧焊的焊接装置和焊接工艺方法。该焊接装置可辅助焊工完成水下湿法焊条电弧焊,基本实现了焊条燃弧过程的半自动化和机械化操作。该工艺方法的试验结果表明,整个焊接过程稳定,焊接速度可控,焊缝成形好,焊接效率高,焊接质量优。

技术研发人员:赵明;王炳明;蒋淑英;许敬年;付锡坤;李波;封学志
受保护的技术使用者:中国石油大学(华东)
技术研发日:2020.03.11
技术公布日:2020.06.09

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