CN102500884A - 密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，包括基座和纵向导轨，纵向导轨上设置有插入待焊工件内的连杆机构，基座上设置有定位夹具及其定位座。连杆机构包括固定套、第一连杆、第二连杆、弹簧伸缩杆、滑块和背面保护冷却块；固定套套住纵向导轨的一端，并与第一连杆的一端连接固定，第二连杆的一端与设置在纵向导轨上的滑块连接固定，弹簧伸缩杆设置在第一连杆和第二连杆的结合处，背面保护冷却块设置在弹簧伸缩杆的顶部。焊接时，连杆机构发挥作用，通过背面保护冷却块的同步滑动和定位夹具的配合，实现密闭圆柱容器端盖部分和筒身部分环缝的完全对接和正反面保护。本发明可以保证焊缝处的焊接质量，避免常规环缝搭接焊中的缝隙腐蚀和焊缝过度氧化。

Description

密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备

技术领域

本发明涉及一种密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，属于焊接设备技术领域。

背景技术

密闭圆柱容器的环缝焊接，特别是3mm以下的不锈钢薄板密闭圆柱容器的焊接，因为薄板的自身拘束度小容易变形，且焊接对接接触端面小，所以很难实现环缝对接焊。再者由于不锈钢导热系数小(约为普低钢的1/3)，而线膨胀系数较大，所以焊接温度变化较快时产生的热应力也比正常温度下存在的应力大得多，故很容易出现常见的焊接变形(大多为波浪变形)等缺陷。

因为上述原因，所以在薄板密闭圆柱容器的环缝焊接生产中会遇到两个普遍性的技术缺陷：(1)因为板材太薄和容易变形，所以生产上都采用搭接接头形式实现环缝焊。但是，搭接接头会产生结构缝隙，造成钢材的缝隙腐蚀，会降低焊接制品的使用寿命。(2)密闭圆柱容器的环缝焊接，特别是密闭容器的端盖和桶身段的焊接，很难实现焊缝背面的冷却和保护，从而导致环缝焊接接头成为整个容器的寿命短板。

中国专利文献号CN201848656于2011年6月1日公布了一种圆柱形容器环缝内部焊接背面气体保护装置，该装置由带进气口的多孔管、弧形方槽、带多个调节孔的支撑导管、锁紧螺栓、带小孔的套管和底板组成。套管的下端与底板固定连接，支撑导管的下端插在套管内，且支撑导管通过锁紧螺栓与套管固定连接，锁紧螺栓的前端穿过套管的小孔后插入支撑导管的孔中，多孔管与户型方槽连接在一起，且多孔管的进气口位于弧形方槽外，弧形方槽支撑在支撑导管顶部。据称，该装置可以对焊接的环缝进行有效的保护，提高焊接质量。但是，该装置设计复杂，不适合有端盖密封的密闭容器焊接，且只单纯依靠冷却气体进行保护，不能实现焊缝水冷，因此，有必要做进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种成本低廉、工艺简单、性能优良的薄板密闭圆柱容器环缝对接结构的钨极氩弧焊设备，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，包括基座和设置在基座上的纵向导轨，其结构特征是所述纵向导轨上设置有连杆机构，基座上设置有定位夹具及其定位座。

所述连杆机构包括固定套、第一连杆、第二连杆、弹簧伸缩杆、滑块和背面保护冷却块；固定套套住纵向导轨的一端，并与第一连杆的一端连接固定，第二连杆的一端与设置在纵向导轨上的滑块连接固定，弹簧伸缩杆设置在第一连杆和第二连杆的结合处，背面保护冷却块设置在弹簧伸缩杆的顶部。

所述连杆机构插入工件内，滑块沿纵向导轨运动，调节第一连杆和第二连杆伸张或收缩，使背面保护冷却块紧贴待焊工件的内壁。

所述背面保护冷却块为弧形长方体，在其底部设置有冷却水的进水孔、出水孔和保护气的进气孔，背面保护冷却块的内部设有连接冷却水进水孔与出水孔的水道，在背面保护冷却块的顶部开有保护槽，多个保护气的出气孔均布在槽内，并与保护气的进气孔相连通。

所述定位夹具包括外框、转动销、闭合开关和滚动轴承；所述外框为上下弧形分体设置，通过设置在一侧的转动销将上下两部分铰接，外框的另一侧设置有闭合开关，滚动轴承布置在外框的内侧表面。

所述定位夹具将工件夹紧并使其通过滚动轴承转动，在定位夹具的底部设置有夹具座，夹具座与基座连接固定。

所述的密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，还包括氩弧焊抢、电源系统、保护气系统和循环冷却水系统。

本发明的密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，在焊接时，纵向导轨上的连杆机构发挥作用，通过背面保护冷却块的同步滑动和定位夹具的配合可以实现密闭圆柱容器端盖部分和筒身部分环缝的完全对接和正反面保护。故本发明可以保证焊缝处的焊接质量，避免常规环缝搭接焊中的缝隙腐蚀和焊缝过度氧化。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为定位夹具的结构示意图。

图3为连杆机构的结构示意图。

图4为背面保护冷却块的放大结构仰视图。

图5为背面保护冷却块的放大结构主视图。

图6为背面保护冷却块的放大结构左视图。

图7为背面保护冷却块的放大结构俯视图。

图中：1为连杆机构，2为定位夹具，3为工件，4为纵向导轨，5为基座，6为背面保护冷却块，11为第一连杆，12为第二连杆，13为固定套，14为弹簧伸缩杆，15为滑块，21为夹具座，22为转动销，23为轴承，24为外框，25为闭合开关，61为出水孔，62为进气孔，63为进水孔，64为水道，65为出气孔，66为保护槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图7，一种密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，包括基座5和设置在基座上的纵向导轨4，纵向导轨上设置有连杆机构1。连杆机构包括固定套13、第一连杆11、第二连杆12、弹簧伸缩杆14、滑块15和背面保护冷却块6；固定套13套住纵向导轨4的一端，并与第一连杆11的一端连接固定，第二连杆12的一端与设置在纵向导轨4上的滑块15连接固定，弹簧伸缩杆14设置在第一连杆11和第二连杆12的结合处，背面保护冷却块6设置在弹簧伸缩杆14的顶部。背面保护冷却块6为弧形长方体，在其底部设置有冷却水的进水孔63、出水孔61和保护气的进气孔62，背面保护冷却块6的内部设有连接冷却水的进水孔63与出水孔61的水道64，在背面保护冷却块6的顶部开有保护槽66，多个保护气的出气孔65均布在槽内，并与保护气的进气孔62相连通。

在待焊接的工件3的外壁上环套有定位夹具2，定位夹具包括外框24、转动销22、闭合开关25和滚动轴承23。外框24为上下弧形分体设置，通过设置在一侧的转动销22使上下两部分铰接；外框24的另一侧设置有闭合开关25，通过该闭合开关25将外框24的上下两部分扣紧固定，从而将待焊工件3固定在定位夹具2内，滚动轴承23布置在外框24的内侧表面与工件3的外壁之间。定位夹具2的底部设置有夹具座21，夹具座与基座5连接固定。

在焊接开始前，定位夹具2将筒状待焊工件3夹紧固定，并通过定位夹具2内侧表面的的滚动轴承23的转动，以实现密闭圆柱容器端盖部分和筒身部分环缝的完全对接。连杆机构1和纵向导轨4伸入待焊工件3内。通过调节滑块15在纵向导轨4上的距离，使第一连杆11和第二连杆12收缩或张开，从而让背面保护冷却块6紧贴工件3的焊缝处。

在焊接过程中，背面保护冷却块6接通冷却水水路和保护气气路，冷却水从进水孔63进入，并通过水道64从出水口61处流出。与此同时，保护气体从进气孔62进入，再从保护槽66内的出气孔65处逸出，在实现焊缝背面冷却的同时，也使焊缝正反两面都受到了保护气体的保护，从为提高了焊缝的质量，避免常规环缝搭接焊中的缝隙腐蚀和焊缝过度氧化。

上述密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，还包括氩弧焊抢、电源系统、保护气系统和循环冷却水系统。

Claims (7)

1.一种密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，包括基座(5)和设置在基座上的纵向导轨(4)，其特征是所述纵向导轨(4)上设置有连杆机构(1)，基座(5)上设置有定位夹具(2)及其定位座(21)。

2.根据权利要求1所述的密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，其特征是所述连杆机构(1)包括固定套(13)、第一连杆(11)、第二连杆(12)、弹簧伸缩杆(14)、滑块(15)和背面保护冷却块(6)；固定套(13)套住纵向导轨(4)的一端，并与第一连杆(11)的一端连接固定，第二连杆(12)的一端与设置在纵向导轨(4)上的滑块(15)连接固定，弹簧伸缩杆(14)设置在第一连杆(11)和第二连杆(12)的结合处，背面保护冷却块(6)设置在弹簧伸缩杆(14)的顶部。

3.根据权利要求2所述的密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，其特征是所述连杆机构(1)插入工件(3)内，滑块(15)沿纵向导轨(4)运动，调节第一连杆(11)和第二连杆(12)伸张或收缩，使背面保护冷却块(6)紧贴待焊工件(3)的内壁。

4.根据权利要求3所述的密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，其特征是所述背面保护冷却块(6)为弧形长方体，在其底部设置有冷却水的进水孔(63)、出水孔(61)和保护气的进气孔(62)，背面保护冷却块(6)的内部设有连接冷却水进水孔(63)与出水孔(61)的水道(64)，在背面保护冷却块(6)的顶部开有保护槽(66)，多个保护气的出气孔(65)均布在槽内，并与保护气的进气孔(62)相连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，其特征是所述定位夹具(2)包括外框(24)、转动销(22)、闭合开关(25)和滚动轴承(23)；所述外框(24)为上下弧形分体设置，通过设置在一侧的转动销(22)将上下两部分铰接，外框(24)的另一侧设置有闭合开关，滚动轴承(23)布置在外框(24)的内侧表面。

6.根据权利要求5所述的密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，其特征是所述定位夹具(2)将工件(3)夹紧并使其通过滚动轴承(23)转动，在定位夹具(2)的底部设置有夹具座(21)，夹具座与基座(5)连接固定。

7.根据权利要求6所述的密闭圆柱容器钨极氩弧焊接设备，其特征是还包括氩弧焊抢、电源系统、保护气系统和循环冷却水系统。

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