CN104353924B - 一种斜面堆焊装置及其堆焊工艺 - Google Patents

一种斜面堆焊装置及其堆焊工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种斜面堆焊装置及其堆焊工艺，焊带支架下方通过连接杆连接有固定架，固定架通过连接板的机头固定段同焊接机头连接固定，焊接机头外侧设置有焊剂斗，固定架上的外侧固定端同连接板的架体固定段连接固定，连接板上的架体固定段通过连接段同机头固定段连接固定。本发明所述的一种斜面堆焊装置及其堆焊工艺，通过将连接板的架体固定段和机头固定段的固定方向弯折形成一定角度，焊接机头前端焊头焊接方向同水平面成一定角度，借助具有角度的连接板和能够改变自身旋转空间角度的带极机头，从而实现对斜面堆焊工件进行堆焊，替换了斜面工件需要手工焊堆焊的要求，在满足生产质量的前提下，加快了生产效率。

Description

一种斜面堆焊装置及其堆焊工艺
技术领域
本发明涉及一种斜面堆焊装置及其堆焊工艺。
背景技术
如图6所示，目前，堆焊装置只能进行水平面的堆焊，遇到倾斜面的工件焊接只能采用手工焊堆焊，浪费人力，工作周期长，比如，核电反应堆压力容器中，接管段内壁斜面包括20°和32°两个不同角度，以往堆焊采用手工焊堆焊，手工焊堆焊生产效率极低，堆焊周期长达30余天，不能满足工厂正常的生产需要。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种斜面堆焊装置及其堆焊工艺，用以解决现有的堆焊装置及堆焊工艺仅能堆焊水平面工件，斜面堆焊工件需要手工焊焊堆焊进行，生产效率低的缺点。本发明采用的技术手段如下：
一种斜面堆焊装置，包括焊带支架，所述焊带支架下方通过连接杆连接有固定架，所述固定架通过连接板的机头固定段同焊接机头连接固定，所述焊接机头外侧设置有焊剂斗，所述固定架上的外侧固定端同连接板的架体固定段连接固定，连接板上的架体固定段通过连接段同机头固定段连接固定，架体固定段同机头固定段的固定方向形成一定角度，使机头固定段同焊接机头固定后，焊接机头前端焊头焊接方向同水平面成一定角度。
作为优选连接板的架体固定段在竖直方向同固定架外侧固定，架体固定段所在平面同机头固定段所在平面具有夹角，焊接机头前端焊头焊接方向所在直线同机头固定段所在的平面平行，并且架体固定段所在平面和机头固定段所在平面的夹角同焊接机头前端焊头焊接方向和水平面的夹角互为余角。
作为优选连接板的架体固定段在竖直方向同固定架外侧固定，架体固定段和机头固定段设于同一竖直平面上，使焊接机头前端焊头焊接方向所在直线同机头固定段固定方向所在直线平行，并且架体固定段固定方向所在直线和机头固定段固定方向所在直线的夹角同焊接机头前端焊头焊接方向和水平面的夹角互为余角。
作为优选所述焊接机头前端焊头焊接方向同水平面所成的角的角度范围是58°-90°。
作为优选所述焊接机头具有旋转轴，所述旋转轴能够使焊头前端在堆焊斜面所在的平面内转动，并且焊头前端是以一定半径的圆为中心转动；所述焊接机头上具有用来传送焊丝的送丝轮，焊接机头前端设有导电块。
一种使用上述的斜面堆焊装置的堆焊工艺。
作为优选所述堆焊工艺包括以下工艺步骤：
(1)、清理待施焊倾斜工件表面，并测出倾斜工件在水平面的倾角；
(2)、根据步骤(1)测得的倾角选用斜面堆焊装置的对应连接板，使连接板上架体固定段和机头固定段的固定方向形成的角度同工件倾角的误差为α，-10°＜α＜10°；
(3)、将步骤(2)选用的对应连接板安装在斜面堆焊装置上并进行焊前调试；
焊接时的焊接电流为300A-400A，工作电压为28V-32V，堆焊速度为300mm/min-350mm/min，焊丝干伸长度为30mm-35mm，焊剂覆盖厚度为25mm-30mm，偏心量为0mm-30mm，焊道宽19mm，厚0.4mm。
与现有技术比较，本发明所述的一种斜面堆焊装置及其堆焊工艺，通过将连接板的架体固定段和机头固定段的固定方向弯折形成一定角度，使机头固定段同焊接机头固定后，焊接机头前端焊头焊接方向同水平面成一定角度，借助具有角度的连接板和能够改变自身旋转空间角度的带极机头，从而实现对斜面堆焊工件进行堆焊，替换了斜面工件需要手工焊堆焊的要求，在满足生产质量的前提下，加快了生产效率，并且连接装置制作简单，实施方便。
核电反应堆压力容器中，接管段内壁斜面包括20°和32°两个不同角度，以往堆焊采用手工焊堆焊，手工焊堆焊生产效率极低，堆焊周期长达30余天，不能满足工厂正常的生产需要，采用本发明所述的一种斜面堆焊装置及其堆焊工艺，满足了堆焊焊缝质量要求，同时提高了生产效率，堆焊仅7天全部完成，节约了大量的人力、物力等资源。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明实施例1连接板的结构示意图。
图3是本发明实施例2连接板的侧视图。
图4是本发明实施例2连接板的主视图。
图5是本发明实施例3连接板的结构示意图。
图6是现有技术的结构示意图。
其中：1、焊带支架，2、连接杆，3、固定架，4、连接板，5、焊接机头，6、送丝轮，7、导电块，8、焊剂斗，41、架体固定段Ⅰ，42、连接段Ⅰ，43、机头固定段Ⅰ，41′、架体固定段Ⅱ，42′、连接段Ⅱ，43′、机头固定段Ⅱ，41″、架体固定段Ⅲ，42″、连接段Ⅲ，43″、机头固定段Ⅲ。
具体实施方式
如图1-图5所示，一种斜面堆焊装置，包括焊带支架1，所述焊带支架1下方通过连接杆2连接有固定架3，所述固定架3通过连接板4的机头固定段同焊接机头5连接固定，所述焊接机头5外侧设置有焊剂斗8，所述固定架3上的外侧固定端同连接板4的架体固定段连接固定，连接板4上的架体固定段通过连接段同机头固定段连接固定，架体固定段同机头固定段的固定方向形成一定角度，使机头固定段同焊接机头5固定后，焊接机头5前端焊头焊接方向同水平面成一定角度，所述焊接机头5前端焊头焊接方向同水平面所成的角的角度范围是58°-90°，使本发明的堆焊装置，能够很好的堆焊斜面角度范围为0°-32°的待堆焊面；所述焊接机头5具有旋转轴，所述旋转轴能够使焊头前端在堆焊斜面所在的平面内转动，并且焊头前端的带极机头是以一定半径的圆为中心的空间内转动；所述焊接机头5上具有用来传送焊丝的送丝轮6，焊接机头5前端设有导电块7。
在一种实施方式中，连接板4的架体固定段在竖直方向同固定架3外侧固定，架体固定段所在平面同机头固定段所在平面具有夹角，焊接机头5前端焊头焊接方向所在直线同机头固定段所在的平面平行，并且架体固定段所在平面和机头固定段所在平面的夹角同焊接机头5前端焊头焊接方向和水平面的夹角互为余角(如图2-图4所示)。
在另一种实施方式中，连接板4的架体固定段在竖直方向同固定架3外侧固定，架体固定段和机头固定段设于同一竖直平面上，使焊接机头5前端焊头焊接方向所在直线同机头固定段固定方向所在直线平行，并且架体固定段固定方向所在直线和机头固定段固定方向所在直线的夹角同焊接机头5前端焊头焊接方向和水平面的夹角互为余角(如图5所示)。
一种使用上述的斜面堆焊装置的堆焊工艺，包括以下工艺步骤：
(1)、清理待施焊倾斜工件表面，并测出倾斜工件在水平面的倾角；
(2)、根据步骤(1)测得的倾角选用斜面堆焊装置的对应连接板4，使连接板4上架体固定段和机头固定段的固定方向形成的角度同工件倾角的误差为α，-10°＜α＜10°，因焊接机头5前端焊头焊接方向同待堆焊斜面的角度在α的误差范围内，能够满足堆焊较高的质量要求，使人们能够制作出不同角度的连接板4，从而满足常规的使用需要，此架体固定段和机头固定段的固定方向形成的角度优选设置为8°、15°、23°和32°；
(3)、将步骤(2)选用的对应连接板4通过螺栓角度调整的安装在斜面堆焊装置上，使焊接机头5对应水平面具有一定的角度，并通过焊接机头5具有旋转轴自身旋转一定角度，进行焊前调试，使焊接机头5前端焊头焊接方向同待堆焊斜面垂直，即焊头前端的带极机头轴线方向同待堆焊表面垂直，以满足斜面堆焊要求；
焊接时的焊接电流为300A-400A，工作电压为28V-32V，堆焊速度为300mm/min-350mm/min，焊丝干伸长度为30mm-35mm，焊剂覆盖厚度为25mm-30mm，偏心量为0mm-30mm，焊道宽19mm，厚0.4mm，优选的堆焊工艺参数，解决斜面堆焊电弧不均匀的问题，得到满意质量的堆焊层。
实施例1，如图1和图2所示，一种斜面堆焊装置，包括焊带支架1，所述焊带支架1下方通过连接杆2连接有固定架3，所述固定架3通过连接板4的机头固定段Ⅰ43同焊接机头5连接固定，所述焊接机头5外侧设置有焊剂斗8，所述固定架3上的外侧固定端同连接板4的架体固定段Ⅰ41连接固定，连接板4上的架体固定段Ⅰ41通过连接段Ⅰ42同机头固定段Ⅰ43连接固定，架体固定段Ⅰ41同机头固定段Ⅰ43的固定方向形成一定角度θ，θ为20°，使机头固定段Ⅰ43同焊接机头5固定后，焊接机头5前端焊头焊接方向同水平面成70°；所述焊接机头5具有旋转轴，所述旋转轴能够使焊头前端在堆焊斜面所在的平面内转动，并且焊头前端的带极机头是以一定半径的圆为中心的空间内转动；所述焊接机头5上具有用来传送焊丝的送丝轮6，焊接机头5前端设有导电块7。
连接板4的架体固定段Ⅰ41在竖直方向同固定架3外侧固定，架体固定段Ⅰ41所在平面同机头固定段Ⅰ43所在平面具有夹角θ，θ为20°，并且架体固定段Ⅰ41和机头固定段Ⅰ43同连接段Ⅰ42弯折过度，焊接机头5前端焊头焊接方向所在直线同机头固定段Ⅰ43所在的平面平行，并且架体固定段Ⅰ41所在平面和机头固定段Ⅰ43所在平面的夹角θ同焊接机头5前端焊头焊接方向和水平面的夹角互为余角。
一种使用上述的斜面堆焊装置的堆焊工艺，包括以下工艺步骤：
(1)、清理待施焊倾斜工件表面，并测出倾斜工件在水平面的倾角为20°；
(2)、根据步骤(1)测得的倾角选用斜面堆焊装置的对应连接板4，使连接板4上架体固定段Ⅰ41和机头固定段Ⅰ43的固定方向形成的角度为θ，θ为20°；
(3)、将步骤(2)选用的对应连接板4通过螺栓角度调整的安装在斜面堆焊装置上，并通过焊接机头5具有旋转轴进行焊前调试，使焊接机头5前端焊头焊接方向同待堆焊斜面垂直，即焊头前端的带极机头轴线方向同待堆焊表面垂直，以满足斜面堆焊要求；
焊接时的焊接电流为300A-400A，工作电压为28V-32V，堆焊速度为300mm/min-350mm/min，焊丝干伸长度为30mm-35mm，焊剂覆盖厚度为25mm-30mm，偏心量为0mm-30mm，焊道宽19mm，厚0.4mm，优选的堆焊工艺参数，解决斜面堆焊电弧不均匀的问题，得到满意质量的堆焊层。
实施例2，如图1、图3和图4所示，一种斜面堆焊装置，包括焊带支架1，所述焊带支架1下方通过连接杆2连接有固定架3，所述固定架3通过连接板4的机头固定段Ⅱ43′同焊接机头5连接固定，所述焊接机头5外侧设置有焊剂斗8，所述固定架3上的外侧固定端同连接板4的架体固定段Ⅱ41′连接固定，连接板4上的架体固定段Ⅱ41′通过连接段Ⅱ42′同机头固定段Ⅱ43′连接固定，架体固定段Ⅱ41′同机头固定段Ⅱ43′的固定方向形成一定角度θ′，θ′为32°，使机头固定段Ⅱ43′同焊接机头5固定后，焊接机头5前端焊头焊接方向同水平面成58°；所述焊接机头5具有旋转轴，所述旋转轴能够使焊头前端在堆焊斜面所在的平面内转动，并且焊头前端的带性机头是以一定半径的圆为中心的空间内转动；所述焊接机头5上具有用来传送焊丝的送丝轮6，焊接机头5前端设有导电块7。
连接板4的架体固定段Ⅱ41′在竖直方向同固定架3外侧固定，架体固定段Ⅱ41′所在平面同机头固定段Ⅱ43′所在平面具有夹角θ′，θ′为32°，并且架体固定段Ⅱ41′同连接段Ⅱ42′弯折过度，机头固定段Ⅱ43′同连接段Ⅱ42′在同一平面上，焊接机头5前端焊头焊接方向所在直线同机头固定段Ⅱ43′所在的平面平行，并且架体固定段Ⅱ41′所在平面和机头固定段Ⅱ43′所在平面的夹角θ′同焊接机头5前端焊头焊接方向和水平面的夹角互为余角。
一种使用上述的斜面堆焊装置的堆焊工艺，包括以下工艺步骤：
(1)、清理待施焊倾斜工件表面，并测出倾斜工件在水平面的倾角为32°；
(2)、根据步骤(1)测得的倾角选用斜面堆焊装置的对应连接板4，使连接板4上架体固定段Ⅱ41′和机头固定段Ⅱ43′的固定方向形成的角度为θ′，θ′为32°；
(3)、将步骤(2)选用的对应连接板4通过螺栓角度调整的安装在斜面堆焊装置上，并通过焊接机头5具有旋转轴进行焊前调试，使焊接机头5前端焊头焊接方向同待堆焊斜面垂直，即焊头前端的带极机头轴线方向同待堆焊表面垂直，以满足斜面堆焊要求；
焊接时的焊接电流为300A-400A，工作电压为28V-32V，堆焊速度为300mm/min-350mm/min，焊丝干伸长度为30mm-35mm，焊剂覆盖厚度为25mm-30mm，偏心量为0mm-30mm，焊道宽19mm，厚0.4mm，优选的堆焊工艺参数，解决斜面堆焊电弧不均匀的问题，得到满意质量的堆焊层。
实施例3，如图1和图5所示，一种斜面堆焊装置，包括焊带支架1，所述焊带支架1下方通过连接杆2连接有固定架3，所述固定架3通过连接板4的机头固定段Ⅲ43″同焊接机头5连接固定，所述焊接机头5外侧设置有焊剂斗8，所述固定架3上的外侧固定端同连接板4的架体固定段Ⅲ41″连接固定，连接板4上的架体固定段Ⅲ41″通过连接段Ⅲ42″同机头固定段Ⅲ43″连接固定，架体固定段Ⅲ41″同机头固定段Ⅲ43″的固定方向形成一定角度θ″，θ″为15°，使机头固定段Ⅲ43″同焊接机头5固定后，焊接机头5前端焊头焊接方向同水平面成75°；所述焊接机头5具有旋转轴，所述旋转轴能够使焊头前端在堆焊斜面所在的平面内转动，并且焊头前端的带极机头是以一定半径的圆为中心的空间内转动；所述焊接机头5上具有用来传送焊丝的送丝轮6，焊接机头5前端设有导电块7。
连接板4的架体固定段Ⅲ41″在竖直方向同固定架3外侧固定，架体固定段Ⅲ41″和机头固定段Ⅲ43″设于同一竖直平面上，使焊接机头5前端焊头焊接方向所在直线同机头固定段Ⅲ43″固定方向所在直线平行，并且架体固定段Ⅲ41″固定方向所在直线和机头固定段Ⅲ43″固定方向所在直线的夹角θ″同焊接机头5前端焊头焊接方向和水平面的夹角互为余角。
一种使用上述的斜面堆焊装置的堆焊工艺，包括以下工艺步骤：
(1)、清理待施焊倾斜工件表面，并测出倾斜工件在水平面的倾角为15°；
(2)、根据步骤(1)测得的倾角选用斜面堆焊装置的对应连接板4，使连接板4上架体固定段Ⅲ41″和机头固定段Ⅲ43″的固定方向形成的角度为θ″，θ″为15°；
(3)、将步骤(2)选用的对应连接板4通过螺栓角度调整的安装在斜面堆焊装置上，并通过焊接机头5具有旋转轴进行焊前调试，使焊接机头5前端焊头焊接方向同待堆焊斜面垂直，即焊头前端的带极机头轴线方向同待堆焊表面垂直，以满足斜面堆焊要求；
焊接时的焊接电流为300A-400A，工作电压为28V-32V，堆焊速度为300mm/min-350mm/min，焊丝干伸长度为30mm-35mm，焊剂覆盖厚度为25mm-30mm，偏心量为0mm-30mm，焊道宽19mm，厚0.4mm，优选的堆焊工艺参数，解决斜面堆焊电弧不均匀的问题，得到满意质量的堆焊层。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种斜面堆焊装置，其特征在于包括焊带支架(1)，所述焊带支架(1)下方通过连接杆(2)连接有固定架(3)，所述固定架(3)通过连接板(4)的机头固定段同焊接机头(5)连接固定，所述焊接机头(5)外侧设置有焊剂斗(8)，所述固定架(3)上的外侧固定端同连接板(4)的架体固定段连接固定，连接板(4)上的架体固定段通过连接段同机头固定段连接固定，架体固定段同机头固定段的固定方向形成一定角度，使机头固定段同焊接机头(5)固定后，焊接机头(5)前端焊头焊接方向同水平面成一定角度；
当连接板(4)的架体固定段在竖直方向同固定架(3)外侧固定，架体固定段所在平面同机头固定段所在平面具有夹角，焊接机头(5)前端焊头焊接方向所在直线同机头固定段所在的平面平行，并且架体固定段所在平面和机头固定段所在平面的夹角同焊接机头(5)前端焊头焊接方向和水平面的夹角互为余角。
2.根据权利要求1所述的斜面堆焊装置，其特征在于：当连接板(4)的架体固定段在竖直方向同固定架(3)外侧固定，架体固定段和机头固定段设于同一竖直平面上，使焊接机头(5)前端焊头焊接方向所在直线同机头固定段固定方向所在直线平行，并且架体固定段固定方向所在直线和机头固定段固定方向所在直线的夹角同焊接机头(5)前端焊头焊接方向和水平面的夹角互为余角。
3.根据权利要求1所述的斜面堆焊装置，其特征在于：所述焊接机头(5)前端焊头焊接方向同水平面所成的角的角度范围是58°-90°。
4.根据权利要求1所述的斜面堆焊装置，其特征在于：所述焊接机头(5)具有旋转轴，所述旋转轴能够使焊头前端在堆焊斜面所在的平面内转动，并且焊头前端是以一定半径的圆为中心转动；所述焊接机头(5)上具有用来传送焊丝的送丝轮(6)，焊接机头(5)前端设有导电块(7)。
5.一种斜面堆焊工艺，其特征在于使用上述权利要求1-4任一项所述的斜面堆焊装置的堆焊工艺。
6.根据权利要求5所述的斜面堆焊工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：
(1)、清理待施焊倾斜工件表面，并测出倾斜工件在水平面的倾角；
(2)、根据步骤(1)测得的倾角选用斜面堆焊装置的对应连接板(4)，使连接板(4)上架体固定段和机头固定段的固定方向形成的角度同工件倾角的误差为α，-10°＜α＜10°；
(3)、将步骤(2)选用的对应连接板(4)安装在斜面堆焊装置上并进行焊前调试；
焊接时的焊接电流为300A-400A，工作电压为28V-32V，堆焊速度为300mm/min-350mm/min，焊丝干伸长度为30mm-35mm，焊剂覆盖厚度为25mm-30mm，偏心量为0mm-30mm，焊道宽19mm，厚0.4mm。
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