CN103433650A - 吸附式真空焊接装备及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及吸附式真空焊接装备及工艺，将吸附式真空焊接装备与吸附式真空焊接工艺结合，使整个焊接过程在真空或近真空的状态下进行，使焊接时不再需要惰性气体的保护。在利用真空泵对真空焊接罩内部进行抽气时，不仅抽出了真空焊接罩内部的其他，还抽出了真空焊接罩内部的杂质，从而避免了氧化层的出现。另外，还解决了由于焊接应力集中而引起的变形、氢脆、断裂等问题。通过铺设保温材料还使整个焊接过程在恒温的状态下进行，提高了焊接质量。本技术方案使焊接工艺得到了革命性的进步，大大得提高了焊接工艺的使用范围，尤其适用高强度材料和大型钢材的焊接。

Description

吸附式真空焊接装备及工艺
技术领域
本发明涉及焊接装备与工艺，尤其是吸附式真空焊接装备及工艺。
背景技术
普通的钢件焊接时，由于焊道内存在杂质且焊接时会产生焊渣，容易引起焊缝强度降低、焊缝融合不均匀不致密等缺陷。而且普通的焊接，还会出现氧化层，影响焊接的质量，容易造成焊接失效。另外，普通的焊接装备及工艺，尤其是在焊接高强度钢材时，容易引起焊接应力集中，使焊接工件变形、裂缝、氢脆，甚至断裂。因此，使用焊接而成的钢结构时，存在安全隐患，容易造成安全事故。上述问题是焊接行业的世界性难题，同时也限制了焊接工艺的使用范围，尤其是针对高强度钢材的焊接。
发明内容
本发明是为解决现有焊接设备及工艺所具有的焊接时存在氧化层、氢脆、焊接应力集中等不足而提出的，旨在提供具有真空焊接功能且可以解决焊接应力集中和提高焊接强度等问题的吸附式真空焊接装备及工艺。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
吸附式真空焊接装备，包括真空焊接罩、弹性密封软胶、焊接装置，真空焊接罩与被焊工件之间设有弹性密封软胶，焊接装置位于真空焊接罩内部。通过真空焊接罩与弹性密封软胶的组合使用，使焊接装置可以在真空或近真空的状态下实施焊接，从而避免了焊接时氧化层和氢脆的出现，使焊接的质量得到提高，使钢结构焊接后的整体性能得到最大的发挥。并且焊接完成后，只要移动真空焊接罩便可实现连续的焊接。
尤其是真空焊接罩、真空泵与真空储罐三者互为交替使用，既实现了高真空度，也实现了生产效率的提高。
作为优选，真空焊接罩与弹性密封软胶分离，弹性密封软胶的形状分别与真空焊接罩边缘和被焊工件表面吻合。弹性密封软胶被真空焊接罩压在被焊工件表面，防止了外部的空气进入真空焊接罩内部，避免了漏气现象的出现。
作为优选，弹性密封软胶装配于真空焊接罩的边沿，弹性密封软胶的形状分别与真空焊接罩边缘和被焊工件表面吻合。弹性密封软胶与真空焊接罩连接成一体，方便了弹性密封软胶与真空焊接罩的组合使用。
作为优选，真空焊接罩的边缘形状与被焊工件接触表面的形状吻合。保证了真空焊接罩与被焊工件接触处的严密性。真空焊接罩和真空泵相连，真空焊接罩与真空储罐相连，真空泵与真空储罐相连。
真空焊接罩、真空泵与真空储罐三者互为相连。真空焊接罩就位后，利用大容量的真空储罐将较小容量的真空焊接罩内空气在短时间内抽成基本真空，关闭真空储罐，开启真空泵进一步将真空焊接罩内的残余空气抽至真空或近真空，真空焊接罩换下一个焊道时，真空泵将真空储罐内的残余空气抽至真空或近真空，三者互为交替使用，达到最佳的效率及真空状态。
作为优选，焊接装置的运行轨道固定于被焊工件表面且位于真空焊接罩内部，或焊接装置以被焊工件表面为运行轨道。焊接装置通过固定在工件表面的轨道在真空焊接罩内部运行，从而实施焊接工作。焊接装置还可以直接将工件表面作为轨道，并在工件表面运行，从而实施焊接工作。
作为优选，焊接装置的运行轨道固定于真空焊接罩内部，或焊接装置直接以真空焊接罩内部表面为运行轨道。焊接装置通过固定在真空焊接罩内部的轨道在真空焊接罩内部运行，从而实施焊接工作。焊接装置还可以直接将工件表面作为轨道，并在工件表面运行，从而实施焊接工作。
作为优选，真空焊接罩为透明材料；被焊工件上除真空焊接罩位置以外的表面设有保温材料。通过铺设保温材料，使工件在焊接时处于恒温状态。在焊接时，通过透明材料的真空焊接罩可以直接看到内部的焊接实况，方便了对焊接过程的及时掌控。
吸附式真空焊接工艺，包括以下步骤：
a.施焊焊道反面密封；b.放置焊接装置和弹性密封软胶；c.将真空焊接罩压在弹性密封软胶上并罩住焊接装置；d.通过真空储罐或真空泵使真空焊接罩内部达到真空或接近真空状态；e.在真空或接近真空状态下实施焊接；
或a.施焊焊道反面密封；b.放置焊接装置；c.放置带弹性密封软胶的真空焊接罩，并罩住焊接装置；d.通过真空储罐或真空泵使真空焊接罩内部达到真空或接近真空状态；e.在真空或接近真空状态下实施焊接。
通过真空焊接罩和弹性密封软胶的组合使用，并且配上被焊工件，形成一个密闭空间。再通过真空储罐或真空泵将密闭空间内的空气和杂质吸出，使密闭空间内形成一个真空或近真空的状态。焊接装置在真空或近真空的状态下实施焊接时，避免了氧化层和氢脆的出现。
作为优选，放置弹性密封软胶前，对弹性密封软胶与被焊工件的接触面进行清理及打磨。通过清理和打磨处理，使弹性密封软胶与工件的表面接触能更加紧密，使真空焊接罩不会出现漏气的现象。
作为优选，施焊焊道反面密封采用电焊密封。空气不会从焊道反面进出，使真空焊接罩内部形成完全密闭的空间。
按照本发明的技术方案，吸附式真空焊接装备及工艺使整个焊接过程在真空或近真空的状态下进行，使焊接时不再需要惰性气体的保护。在利用真空泵对真空焊接罩内部进行抽气时，不仅抽出了真空焊接罩内部的其他，还抽出了真空焊接罩内部的杂质，从而避免了氧化层的出现。同时，由于真空焊接罩内基本不存在气压，使熔池的沸点降低，液态熔池的活性增大，有利于焊丝与母材的熔化与结合。另外，还解决了由于焊接应力集中而引起的变形、氢脆、断裂等问题。通过铺设保温材料还使整个焊接过程在恒温的状态下进行，提高了焊接质量。本技术方案使焊接工艺得到了革命性的进步，大大得提高了焊接工艺的使用范围，尤其适用高强度材料和大型钢材的焊接。
附图说明
图1为本发明吸附式真空焊接装备实施例1示意图。
图2为本发明吸附式真空焊接装备实施例2示意图。
图3为本发明真空焊接罩、真空泵与真空储罐三者互为相连的示意图
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1
吸附式真空焊接装备，包括真空焊接罩1、弹性密封软胶2、焊接装置3，真空焊接罩1与被焊工件4之间设有弹性密封软胶2，焊接装置3位于真空焊接罩1内部。
真空焊接罩1与弹性密封软胶2分离，弹性密封软胶2的形状分别与真空焊接罩1边缘和被焊工件4表面吻合。
弹性密封软胶2装配于真空焊接罩1的边沿，弹性密封软胶2的形状分别与真空焊接罩1边缘和被焊工件4表面吻合。
真空焊接罩1的边缘形状与被焊工件4接触表面的形状吻合。真空焊接罩1、真空泵7与真空储罐8三者互为相连。真空焊接罩1就位后，利用大容量的真空储罐8将较小容量的真空焊接罩1内空气在短时间内抽成基本真空，关闭真空储罐8，开启真空泵7进一步将真空焊接罩1内的残余空气抽至真空或近真空，真空焊接罩1换下一个焊道时，真空泵7将真空储罐8内的残余空气抽至真空或近真空，三者通过截止阀9的转换互为交替使用，达到最佳的效率及真空状态。
焊接装置3的运行轨道5固定于被焊工件4表面且位于真空焊接罩1内部，或焊接装置3以被焊工件4表面为运行轨道。
真空焊接罩1为透明材料；被焊工件4上除真空焊接罩1位置以外的表面设有保温材料6。
实施例2
吸附式真空焊接装备，包括真空焊接罩1、弹性密封软胶2、焊接装置3，真空焊接罩1与被焊工件4之间设有弹性密封软胶2，焊接装置3位于真空焊接罩1内部。
真空焊接罩1与弹性密封软胶2分离，弹性密封软胶2的形状分别与真空焊接罩1边缘和被焊工件4表面吻合。
弹性密封软胶2装配于真空焊接罩1的边沿，弹性密封软胶2的形状分别与真空焊接罩1边缘和被焊工件4表面吻合。
真空焊接罩1的边缘形状与被焊工件4接触表面的形状吻合。
焊接装置3的运行轨道5固定于真空焊接罩1内部，或焊接装置3直接以真空焊接罩1内部表面为运行轨道。
真空焊接罩1为透明材料；被焊工件4上除真空焊接罩1位置以外的表面设有保温材料6。
实施例3
a.施焊焊道反面密封；b.放置焊接装置3和弹性密封软胶2；c.将真空焊接罩1压在弹性密封软胶2上并罩住焊接装置3；d.通过真空储罐或真空泵使真空焊接罩1内部达到真空或接近真空状态；e.在真空或接近真空状态下实施焊接；
或a.施焊焊道反面密封；b.放置焊接装置3；c.放置带弹性密封软胶2的真空焊接罩1，并罩住焊接装置3；d.通过真空储罐或真空泵使真空焊接罩1内部达到真空或接近真空状态；e.在真空或接近真空状态下实施焊接。
放置弹性密封软胶2前，对弹性密封软胶2与被焊工件4的接触面进行清理及打磨。
施焊焊道反面密封采用电焊密封。
施焊前，在被焊工件4上除真空焊接罩1位置以外的表面设有保温材料6。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.吸附式真空焊接装备，包括真空焊接罩（1）、弹性密封软胶（2）、焊接装置（3），其特征在于：真空焊接罩（1）与被焊工件（4）之间设有弹性密封软胶（2），焊接装置（3）位于真空焊接罩（1）内部。
2.根据权利要求1所述的吸附式真空焊接装备，其特征在于：真空焊接罩（1）与弹性密封软胶（2）分离，弹性密封软胶（2）的形状分别与真空焊接罩（1）边缘和被焊工件（4）表面吻合。
3.根据权利要求1所述的吸附式真空焊接装备，其特征在于：弹性密封软胶（2）装配于真空焊接罩（1）的边沿，弹性密封软胶（2）的形状分别与真空焊接罩（1）边缘和被焊工件（4）表面吻合。
4.根据权利要求1所述的吸附式真空焊接装备，其特征在于：真空焊接罩（1）的边缘形状与被焊工件（4）接触表面的形状吻合；真空焊接罩（1）和真空泵（7）相连，真空焊接罩（1）与真空储罐（8）相连，真空泵（7）与真空储罐（8）相连。
5.根据权利要求1所述的吸附式真空焊接装备，其特征在于：焊接装置（3）的运行轨道（5）固定于被焊工件（4）表面且位于真空焊接罩（1）内部，或焊接装置（3）以被焊工件（4）表面为运行轨道。
6.根据权利要求1所述的吸附式真空焊接装备，其特征在于：焊接装置（3）的运行轨道（5）固定于真空焊接罩（1）内部，或焊接装置（3）直接以真空焊接罩（1）内部表面为运行轨道。
7.根据权利要求1所述的吸附式真空焊接装备，其特征在于：真空焊接罩（1）为透明材料；被焊工件（4）上除真空焊接罩（1）位置以外的表面设有保温材料（6）。
8.吸附式真空焊接工艺，其特征在于包括以下步骤：a.施焊焊道反面密封；b.放置焊接装置（3）和弹性密封软胶（2）；c.将真空焊接罩（1）压在弹性密封软胶（2）上并罩住焊接装置（3）；d.通过真空储罐或真空泵使真空焊接罩（1）内部达到真空或接近真空状态；e.在真空或接近真空状态下实施焊接；或a.施焊焊道反面密封；b.放置焊接装置（3）；c.放置带弹性密封软胶（2）的真空焊接罩（1），并罩住焊接装置（3）；d.通过真空储罐或真空泵使真空焊接罩（1）内部达到真空或接近真空状态；e.在真空或接近真空状态下实施焊接。
9.根据权利要求8所述的吸附式真空焊接工艺，其特征在于：放置弹性密封软胶（2）前，对弹性密封软胶（2）与被焊工件（4）的接触面进行清理及打磨。
10.根据权利要求8所述的吸附式真空焊接工艺，其特征在于：施焊焊道反面密封采用电焊密封。
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