CN103692048A - 一种大直径金属材料焊接模具及其焊接方法 - Google Patents

一种大直径金属材料焊接模具及其焊接方法 Download PDF

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Abstract

一种大直径金属材料焊接模具及其焊接方法，涉及一种焊接技术。野外焊接时，使用柴油发电机的代价太高，而且电流不稳，焊接质量差。本发明包括上模、下模，所述的上模设有熔粉腔、注入孔及上焊腔，其特征在于：所述的上模顶面设有的顶盖，所述的顶盖的底面设有与熔粉腔相通的引槽，所述的引槽一端为点火端，另一端为导火端，所述的点火端外露，导火端与熔粉腔相连，所述的顶盖上开设与引槽相通的竖向的烟道，烟道口设有避免大颗粒物进入的滤网，烟道的上方设有除烟装置。本技术方案无需电能，携带方便，在野外施工灵活，成本低，且模具顶部增设烟尘处理装置，在施工过程中防止灰尘飞溅伤害操作人员，同时减少烟气对人体伤害。

Description

一种大直径金属材料焊接模具及其焊接方法
技术领域
本发明涉及一种焊接技术 。
背景技术
野外施工时，较多情况下电力部门的电力电缆不能到位，而由于工期的限制，不可能无限制地等待临时电源的到来，特别是焊接工作，使用柴油发电机的代价太高，而且电流不稳，易造成焊接质量的下降。 
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种大直径金属材料焊接模具及其焊接方法，以达到保证焊接质量且使用方便目的。为此，本发明采取以下技术方案。
一种大直径金属材料焊接模具，包括上模、下模，所述的上模设有熔粉腔、注入孔及上焊腔，所述的注入孔设于熔粉腔与上焊腔之间，所述的下模设有与上焊腔相对的下焊腔，上焊腔与下焊腔拼合形成焊腔，其特征在于：所述的上模顶面设有的顶盖，所述的顶盖的底面设有与熔粉腔相通的引槽，所述的引槽一端为点火端，另一端为导火端，所述的点火端外露，导火端与熔粉腔相连，所述的顶盖上开设与引槽相通的竖向的烟道，烟道口设有避免大颗粒物进入的滤网，烟道的上方设有除烟装置。模具顶部增设烟尘处理装置，在施工过程中防止灰尘飞溅伤害操作人员，同时减少烟气对人体伤害，烟道竖向设置，使废气及时排除，其在除烟的同时也提高了燃烧效率，快速提高模腔的温度。模具上下分模，利用重力使熔化金属进入焊腔中，由于存在重力，使上模与下模压紧，模具固定可靠，可以省去夹持件，操作更灵活，使用更方便。 
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。
所述的上模与下模的分型面开设圆柱状电缆容纳腔，所述的电缆容纳腔、焊腔同心，电缆容纳腔设于焊腔的左右两侧，焊腔的直径大于电缆容纳腔，焊腔与电缆容纳腔之间通过圆弧光滑连接。
所述的注入孔与上焊腔之间通过圆弧光滑连接。
所述的上模、下模均由石墨块加工而成，所述的除烟装置包括由活性碳组成的除烟板，除烟板的左侧外凸于上模，除烟板外凸部设有向下的废气排放口，除烟板的右侧外凸于上模并设有向下的挡部，所述的挡部与上模右侧面相抵以实现定位。。
熔粉腔的竖向截面呈“U”形，熔粉腔的直径大于注入孔，两者之间通过圆弧光滑连接，熔粉腔的腔底设有直径大于注入孔的熔片，熔片分隔熔粉腔、注入孔。熔粉腔的底部具弧形使熔化的金属能全部流进注入孔到达焊腔中。
模具还包括可拆卸的夹具，所述的夹具将上模、下模夹持形成一整体。增设的夹具有利于提高焊接的质量，保证焊接的品质。
模具由碳素材料高温烧结，一次性压制成型。一次性烧结压制成模的密度大，降低了成本，减少施工工序，同时也减少了原材料的浪费。
焊接方法，其特征在于包括以下步骤：
将待接的电缆及熔模清理干净，加热金属熔接处并除去模内水分，安置电缆于焊腔内；
上下方向夹紧模具，放置熔片于熔粉腔；
c.将熔接剂倒入熔粉腔内，散布起火粉于熔接剂表层，并留一点在引槽的点火端；
d.向点火端的起火粉发射火花点火；
e. 熔粉腔内的火粉燃烧，使熔接剂受热熔化，熔片熔化后，熔接剂经注入孔流入焊腔内，等待5-20秒铜浆凝固后，开模取出熔成导线；清除模内矿渣，以备再次连接作业。
有益效果：本技术方案无需电能，携带方便，在野外施工灵活，成本低，焊接质量稳定，且模具顶部增设烟尘处理装置，在施工过程中防止灰尘飞溅伤害操作人员，同时减少烟气对人体伤害。
焊腔里角度设计成圆弧，其与电缆容纳腔圆弧光滑过渡，方便施工，减少引力集中，不易磨损；焊接点工艺美观，外表光泽鲜亮。
模具可直接用原材料石油焦高温烧结，一次性压制成型。一次性烧结压制成模的密度大，降低了成本，减少施工工序，同时也减少了原材料的浪费。
附图说明
图1是本发明剖视结构示意图。
图中：1-上模、2-下模、101-熔粉腔；102-注入孔；3-焊腔；4-顶盖；401-引槽；402-烟道；5-除烟装置；6-电缆容纳腔；7-熔片；8-废气排放口；9-滤网。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，本发明包括上模1、下模2，所述的上模1设有熔粉腔101、注入孔102及上焊腔3，所述的注入孔102设于熔粉腔101与上焊腔3之间，所述的下模2设有与上焊腔3相对的下焊腔3，上焊腔3与下焊腔3拼合形成焊腔3，所述的上模1顶面设有的顶盖4，所述的顶盖4的底面设有与熔粉腔101相通的引槽401，所述的引槽401一端为点火端，另一端为导火端，所述的点火端外露，导火端与熔粉腔101相连，所述的顶盖4上开设与引槽401相通的竖向的烟道402，烟道口设有避免大颗粒物进入的滤网9，烟道402的上方设有除烟装置5。模具顶部增设烟尘处理装置，在施工过程中防止灰尘飞溅伤害操作人员，同时减少烟气对人体伤害，烟道402竖向设置，使废气及时排除，其在除烟的同时也提高了燃烧效率，快速提高模腔的温度。模具上下分模，利用重力使熔化金属进入焊腔3中，由于存在重力，使上模1与下模2压紧，模具固定可靠，可以省去夹持件，操作更灵活，使用更方便。
所述的上模1与下模2的分型面开设圆柱状电缆容纳腔6，所述的电缆容纳腔6、焊腔3同心，电缆容纳腔6设于焊腔3的左右两侧，焊腔3的直径大于电缆容纳腔6，焊腔3与电缆容纳腔6之间通过圆弧光滑连接。焊接时，电缆经电缆容纳腔6伸入模腔中。
为减少应力集中，且便于脱模，注入孔102与上焊腔3之间通过圆弧光滑连接。上模1、下模2均由石墨块加工而成，所述的除烟装置5包括由活性碳组成的除烟板，除烟板的左侧外凸于上模，除烟板外凸部设有向下的废气排放口8，除烟板的右侧外凸于上模1并设有向下的挡部，所述的挡部与上模1右侧面相抵以实现定位。石墨块耐高温，且保温性好，加工方便。
熔粉腔101的竖向截面呈“U”形，熔粉腔101的直径大于注入孔102，两者之间通过圆弧光滑连接，熔粉腔101的腔底设有直径大于注入孔102的熔片7，熔片7分隔熔粉腔101、注入孔102。熔粉腔101的底部具弧形使熔化的金属能全部流进注入孔102到达焊腔3中。
模具还包括可拆卸的夹具，所述的夹具将上模1、下模2夹持形成一整体。增设的夹具有利于提高焊接的质量，保证焊接的品质。
模具也可由碳素材料高温烧结，一次性压制成型。一次性烧结压制成模的密度大，降低了成本，减少施工工序，同时也减少了原材料的浪费。
焊接方法步骤：
a)            将待接的电缆及熔模清理干净，加热金属熔接处并除去模内水分，安置电缆于焊腔3内；
b)           上下方向夹紧模具，放置熔片7于熔粉腔101；
c)           将熔接剂倒入熔粉腔101内，散布起火粉于熔接剂表层，并留一点在引槽401的点火端；
d)           向点火端的起火粉发射火花点火；
e)            熔粉腔101内的火粉燃烧，使熔接剂受热熔化，熔片7熔化后，熔接剂经注入孔102流入焊腔3内，等待5-20秒铜浆凝固后，开模取出熔成导线；清除模内矿渣，以备再次连接作业。
以上图1所示的一种大直径金属材料焊接模具及其焊接方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种大直径金属材料焊接模具，包括上模（1）、下模（2），所述的上模（1）设有熔粉腔（101）、注入孔（102）及上焊腔（3），所述的注入孔（102）设于熔粉腔（101）与上焊腔（3）之间，所述的下模（2）设有与上焊腔（3）相对的下焊腔（3），上焊腔（3）与下焊腔（3）拼合形成焊腔（3），其特征在于：所述的上模（1）顶面设有的顶盖（4），所述的顶盖（4）的底面设有与熔粉腔（101）相通的引槽（401），所述的引槽（401）一端为点火端，另一端为导火端，所述的点火端外露，导火端与熔粉腔（101）相连，所述的顶盖（4）上开设与引槽（401）相通的竖向的烟道（402），烟道口设有避免大颗粒物进入的滤网（9），烟道（402）的上方设有除烟装置（5）。
2.根据权利要求1所述的一种大直径金属材料焊接模具，其特征在于：所述的上模（1）与下模（2）的分型面开设圆柱状电缆容纳腔（6），所述的电缆容纳腔（6）、焊腔（3）同心，电缆容纳腔（6）设于焊腔（3）的左右两侧，焊腔（3）的直径大于电缆容纳腔（6），焊腔（3）与电缆容纳腔（6）之间通过圆弧光滑连接。
3.根据权利要求2所述的一种大直径金属材料焊接模具，其特征在于：所述的注入孔（102）与上焊腔（3）之间通过圆弧光滑连接。
4.根据权利要求3所述的一种大直径金属材料焊接模具，其特征在于：所述的上模（1）、下模（2）均由石墨块加工而成，所述的除烟装置（5）包括由活性碳组成的除烟板，除烟板的左侧外凸于上模，除烟板外凸部设有向下的废气排放口（8），除烟板的右侧外凸于上模（1）并设有向下的挡部，所述的挡部与上模（1）右侧面相抵以实现定位。
5.根据权利要求4所述的一种大直径金属材料焊接模具，其特征在于：熔粉腔（101）的竖向截面呈“U”形，熔粉腔（101）的直径大于注入孔（102），两者之间通过圆弧光滑连接，熔粉腔（101）的腔底设有直径大于注入孔（102）的熔片（7），熔片（7）分隔熔粉腔（101）、注入孔（102）。
6.根据权利要求1所述的一种大直径金属材料焊接模具，其特征在于：模具还包括可拆卸的夹具，所述的夹具将上模（1）、下模（2）夹持形成一整体。
7.根据权利要求1所述的一种大直径金属材料焊接模具，其特征在于：模具由碳素材料高温烧结，一次性压制成型。
8.采用权利要求1所述的一种大直径金属材料焊接模具的焊接方法，其特征在于包括以下步骤：
a.将待接的电缆及熔模清理干净，加热金属熔接处并除去模内水分，安置电缆于焊腔（3）内；
b.上下方向夹紧模具，放置熔片（7）于熔粉腔（101）；
c.将熔接剂倒入熔粉腔（101）内，散布起火粉于熔接剂表层，并留一点在引槽（401）的点火端；
d.向点火端的起火粉发射火花点火；
e. 熔粉腔（101）内的火粉燃烧，使熔接剂受热熔化，熔片（7）熔化后，熔接剂经注入孔（102）流入焊腔（3）内，等待5-20秒铜浆凝固后，开模取出熔成导线；清除模内矿渣，以备再次连接作业。
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