CN105750794A - 一种焊接固定装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊接固定装置及焊接方法。固定装置包括：底座，其上表面有放置被焊接件中的部分焊件的平面；卡槽板，对称设置于所述底座上表面上方，该对称的卡槽板的相对面上设有对称的凹槽，该凹槽自卡槽板底部相背所述底座向上延伸至所述卡槽板顶部，该凹槽用于卡入被焊接件的另一部分焊件。通过本发明的技术方案，利用焊接固定装置将要焊接的T形接头各部分固定在装置中，保证了组成T形接头的各部分的垂直度，从而保障了T形接头的焊接质量，为T形接头焊接强度的测量打下良好基础。

Description

一种焊接固定装置及焊接方法

技术领域

本发明主要涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接固定装置及焊接方法。

背景技术

焊接，或称熔接、镕接，是两种或两种以上材质(同种或异种)通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。

焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，可以减轻自重，节约能源。焊接的密封性好，适于制造各类容器。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质的生产制造效果。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。

按照焊接过程中金属材料所处的状态不同，目前把焊接方法分为以下三类：(1)熔焊焊接，将焊件接头加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法称为熔焊。常用的熔焊方法有电弧焊、气焊、电渣焊等。(2)压焊焊接，必须对焊件施加压力(加热或不加热)，以完成焊接的方法称为压焊。常用的压焊方法有电阻焊(对焊、点焊、缝焊)、摩擦焊、旋转电弧焊、超声波焊等。(3)钎焊焊接，采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法称为钎焊。常用的钎焊方法有火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、盐浴钎焊和真空钎焊等。

被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、T形接(正交接)和角接等。因焊接接头的强度直接关系到整个焊接件的工作效果与工作寿命，因而对焊接接头的强度测量显得尤为重要。

焊接接头强度测量所用试样的焊接，应保证焊接质量，从而使得焊接接头的测量结果能准确与可靠。而在T形接头焊接过程中，如果不使用辅助装置，不好保证焊接接头的垂直度，从而无法保障焊接质量，最终会影响焊接接头强度的测量结果。

目前，测量焊接接头强度的方法主要有无损检测与有损检测，无损检测包括超声波检测、射线检测等技术；有损检测主要是撕裂拉断试验，常见的是拉伸试验检测焊接接头的抗拉强度。但如国标GB/T11363-1989《钎焊接头强度试验方法》规定，常见的焊接接头拉伸试验主要规定了焊接接头为对接或搭接接头形式，如图1或图2所示，鲜有对T形接头的焊接接头测量过程中焊接方法、辅助装置等的相关规定。

因此有必要提供一种焊接固定装置及焊接方法，可利用该固定装置将要焊接的T形接头各部分固定在该装置中，以保证组成T形接头的各部分的相互垂直，再进行焊接，从而保障了T形接头的焊接质量，为T形接头焊接强度的测量打下良好基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊接固定装置及焊接方法，以保证被焊T形接头的组成部分的垂直度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种焊接固定装置，该装置包括

底座，其上表面有放置被焊接件中的部分焊件的平面；

卡槽板，对称设置于所述底座上表面上方，该对称的卡槽板的相对面上设有对称的凹槽，该凹槽自卡槽板底部相背所述底座向上延伸至所述卡槽板顶部。该凹槽用于卡入被焊接件的另一部分焊件。

上述的装置，所述卡槽板包括平行的两块板，其中一块板或两块板均与所述底座可拆卸连接。

上述的装置，所述底座的上表面上设有凹部，所述卡槽板的底部设有与所述凹部相配的凸起，凹部与凸起相配合以固定连接所述底座和所述卡槽板。

上述的装置，所述卡槽板底部具有所述凹槽的部分与所述底座设有一定的距离，所形成的空间用于容纳焊接产生的焊脚。

上述的装置，所述卡槽板的底部还包括与所述底座的上表面的平面平行相对的平面，该底部的平面在所述卡槽板的自所述底部向所述顶部的高度方向上，间于设有凹槽的底部部分与所述凸起之间，用于压紧所述底座的平面上方的被焊接件的部分焊件。

上述的装置，所述平行的卡槽板间隔设置或在相对面上接触设置。

上述的装置，所述凹槽垂直于所述底座上表面上的平面，所述凹槽的横截面形状为方形或弧形。

上述的装置，所述凹槽为对称的一组或间隔设置的对称的多组。

按照上述的装置进行焊接的方法，被焊接的T形焊件相互垂直的两部分被固定于所述固定装置的底座和凹槽间进行焊接，该方法保证了被焊接的两部分的垂直度。

上述的方法，所述焊接方法包括以下步骤：

A、将被焊T形焊件相互垂直的一部分装入所述卡槽板形成的对称凹槽中，将被焊T形焊件的与所述一部分垂直的另一部分平铺在所述底座的上表面的平面上。

B、将所述装有被焊T形焊件的一部分的卡槽板与所述铺有被焊T形焊件另一部分的底座固定连接。

C、对被所述固定装置固定的被焊T形焊件进行焊接。

本发明提供的焊接固定装置及焊接方法，使T形焊件相互垂直的两部分被垂直固定在装置中，保证了焊件的垂直度，同时保证了焊脚的质量，确保后期拉伸试验结果的稳定与可靠。且本发明的固定装置上可以设有多个凹槽，可同时进行多组焊接，提高了焊接及后续焊接试验的效率。

附图说明

图1是参考国标GB/T11363-1989《钎焊接头强度试验方法》规定的焊接接头为对接的试样图；

图2是参考国标GB/T11363-1989《钎焊接头强度试验方法》规定的焊接接头为搭接的试样图；

图3是本发明实施例的铝合金被焊接件的钎焊板排布图；

图4是本发明实施例的铝合金被焊接件的焊后效果图；

图5是本发明实施例提供的焊接固定装置各组成部分的拆分立体结构示意图；以及

图6是本发明实施例提供的焊接固定装置的对称卡槽板的纵向剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。

第一实施例

本实施例以焊接拉伸试验用铝合金板的钎焊过程为例，对本发明的技术方案进行说明。

本实施例的铝合金钎焊板排布如图3所示，被焊接件3主要由2块3003铝合金板31、32、1块4343铝合金钎料板33及焊剂34组成。焊接后应达到如图4所示的效果。本发明的钎焊板接头形式为T字形，为了保证焊件的垂直度，同时保证焊脚35的质量，确保后期拉伸试验结果的稳定与可靠，在焊接前采用本发明提供的固定装置进行固定。

首先对本实施例提供的焊接固定装置进行说明，其各组成部分的拆分立体结构示意图如图5所示，该装置包括：

底座1，其上表面11有放置被焊接件中的部分焊件32的平面111；

卡槽板2，对称设置于所述底座1上表面11上方，该对称的卡槽板2的相对面21上设有对称的凹槽211，该凹槽211自卡槽板底部22相背所述底座1向上延伸至所述卡槽板顶部23。该凹槽用于卡入被焊接件的另一部分焊件31。

为了被焊接件3的装卡固定及焊后的焊件取出方便，其中卡槽板2中的一块板2a可以与底座1固定不拆卸连接，或者与底座1一体加工而成，另一块卡槽板2b与底座1可拆卸连接，即把被焊接件3装卡固定在底座1、与底座1固定连接的卡槽板2a的凹槽211后，再把与底座1可拆卸连接的卡槽板2b固定连接。

当然也可将每组中的两块板2a、2b均制成与底座1可拆卸连接的形式。该可拆卸连接可采用多种方式实现，比如可采用凹凸相配的卡紧连接方式，也可采用螺钉连接等。

卡槽板2与底座1采用螺钉连接时，可以在底座1上加工出通孔，在卡槽板2相应位置上加工出螺纹孔，固定时用螺钉穿入底座1上的通孔及卡槽板2上的螺纹孔即可。为了适应不同尺寸的焊板尺寸，可把底座1上的通孔加工成长孔，固定时卡槽板2在底座1上的位置在长孔的长度尺寸范围内可调。

卡槽板2与底座1采用凹凸相配合连接时，所述底座1的上表面11上设有凹部112，所述卡槽板2的底部22设有与所述凹部112相配的凸起221，用于固定连接所述底座1和所述卡槽板2。该凸起221与凹部112的横截面形状不是固定的，可以任意设置，比如可以是圆形、方形、梅花形或其他形状。为了卡槽板2与底座1的安装固定及拆卸方便，可将凹部112与凸起221分别设置在底座上表面11与卡槽板底部22的边缘113、222，且凹部112在边缘113处设为敞口样式，则凸起221安装或拆卸时可从此敞口处向内装入或向外移出。

上述的装置，所述卡槽板底部22具有所述凹槽的部分223与所述底座1设有一定的距离，如图6所示，所形成的空间224用于容纳焊接产生的焊脚35。

上述的装置，所述卡槽板2的底部22还包括与所述底座1的上表面11上的平面111平行相对的平面225，该平面225在所述卡槽板2的自所述底部22向所述顶部23的高度方向上，间于设有凹槽211的底部部分223与所述凸起221之间，用于压紧所述底座的平面111上方的被焊接件的部分焊件32。

上述的装置，根据所要焊接的焊接件尺寸规格不同，所述平行的卡槽板2可以间隔设置(被焊接件在连接两平行卡槽板的方向上尺寸较大时)或在相对面上接触设置(被焊接件在连接两平行卡槽板的方向上尺寸较小时)。

上述的装置，所述凹槽211的延伸方向垂直于所述底座上表面11上的平面111，所述凹槽211的横截面形状根据被焊接件的截面形状不同而异，可以为方形或弧形等。

上述的装置，所述凹槽为对称的一组或间隔设置的对称的多组。可以将设置于底座1上方的卡槽板2制成两块平行的板2a、2b，在该两块板上间隔设有一组或多组对称的凹槽，当然也可以把卡槽板2制成多组平行的卡槽板，每组平行的卡槽板上设有一组对称的凹槽，多组相平行的卡槽板间隔设置。每组凹槽均可用于卡入一被焊T形焊件。

上述的装置，卡槽板2与底座1的外形可随意设置，一般为了加工制造简单，可先都大致下料为长方形，再在其上加工凹部、凸起及其他需要的平面等。

采用上述的固定装置进行焊接的方法包括以下步骤：

A、将被焊T形焊件相互垂直的一部分装入所述卡槽板形成的对称凹槽中，将被焊T形焊件的与所述一部分垂直的另一部分平铺在所述底座的上表面的平面上。

B、将所述装有被焊T形焊件的一部分的卡槽板与所述铺有被焊T形焊件另一部分的底座固定连接。

C、对被所述固定装置固定的被焊T形焊件进行焊接。

下面，具体以图3所示的被焊接件为例，来对该被焊接件采用上述的固定装置固定后进行焊接。

T形被焊接件的各部分31、32及钎焊板33、焊剂34准备好后，将T形被焊接件其中的一部分31即3003铝合金板插入由图5中2a、2b组成的卡槽板2中的凹槽。

须要说明的是此实施例中把卡槽板2制成了两块平行板且都与底座1可拆卸连接，并且在卡槽板2上加工出3组对称的凹槽，即一次可对三组被焊接件焊接。

再将T形被焊接件应与插入凹槽211中的31相垂直的另一部分32，即3003铝合金板以及33，即4343钎料板，依次叠加平铺在图2中的底座1上表面11上的平面111上，3003铝合金板32与4343钎料板33之间均匀涂上焊剂34。然后将装有被焊接件的卡槽板2与底座1固定之后放入钎焊炉中进行焊接。

钎焊过程为：对上述用固定装置固定好的被焊接件31、32及钎料板33以及焊剂34在钎焊炉内加热，当被焊接件31、32与钎料板33被加热到稍高于钎料板33的熔点温度后，钎料板33熔化(被焊接件31、32未熔化)，并基于毛细管吸附原理，钎料被吸入和充满固态的被焊接件31、32之间的间隙，液态钎料与被焊接件的金属元素相互扩散溶解，冷疑后即形成钎焊接头与焊脚35。

焊接结束后分开卡槽板2a、2b，取出T形焊接件，以备后续拉伸试验等需要。如此便完成了利用本发明技术方案提供的固定装置进行的T形焊件的焊接。

本发明实施例提供的焊接固定装置及焊接方法，使T形被焊接件相互垂直的两部分被垂直固定在装置中，保证了T形焊接件的垂直度，同时保证了焊脚的质量，确保后期拉伸试验结果的稳定与可靠。且本发明的固定装置上可以设有多个凹槽，可同时进行多组焊接，提高了焊接及后续焊接拉伸试验的效率。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种焊接固定装置，其特征在于，该装置包括

底座，其上表面有放置被焊接件中的部分焊件的平面；

卡槽板，对称设置于所述底座上表面上方，该对称的卡槽板的相对面上设有与相对面所确定的中心平面对称的凹槽，该凹槽自卡槽板底部相背所述底座向上延伸至所述卡槽板顶部，该凹槽用于卡入被焊接件的另一部分焊件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卡槽板包括平行的两块板，其中一块板或两块板均与所述底座可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底座的上表面上设有凹部，所述卡槽板的底部设有与所述凹部相配的凸起，凹部与凸起相配合以固定连接所述底座和所述卡槽板。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卡槽板底部具有所述凹槽的部分与所述底座设有一定的距离，所形成的空间用于容纳焊接产生的焊脚。

5.根据权利要求1、3或4所述的装置，其特征在于，所述卡槽板的底部还包括与所述底座的上表面的平面平行相对的平面，该底部的平面在所述卡槽板的自所述底部向所述顶部的高度方向上，间于设有凹槽的底部部分与所述凸起之间，用于压紧所述底座的平面上方的被焊接件的部分焊件。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平行的卡槽板间隔设置或在相对面上接触设置。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凹槽垂直于所述底座上表面上的平面，所述凹槽的横截面形状为方形或弧形。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凹槽为对称的一组或间隔设置的对称的多组。

9.按照权利要求1-8任一项所述的装置进行焊接的方法，其特征在于，被焊接的T形焊件相互垂直的两部分被固定于所述固定装置的底座和凹槽间进行焊接，该方法保证了被焊接的两部分的垂直度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述焊接方法包括以下步骤

A、将被焊T形焊件相互垂直的一部分装入所述卡槽板形成的对称凹槽中，将被焊T形焊件的与所述一部分垂直的另一部分平铺在所述底座的上表面的平面上。

B、将所述装有被焊T形焊件的一部分的卡槽板与所述铺有被焊T形焊件另一部分的底座固定连接。

C、对被所述固定装置固定的被焊T形焊件进行焊接。