CN107470806B - 一种辅助焊接装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辅助焊接装置及使用方法，该装置包括主体机构，所述主体机构为腔体结构，所述主体机构包括进气口和置物口，保护气体从进气口通入到腔体内，所述置物口处设置待加工件；该装置还包括盖合在置物口上的盖体，所述盖体上设置有焊接用的焊枪和焊丝可伸入且能实施焊接过程的施焊用孔。该装置的优点在于：可以在不影响焊接效果和保护待加工件本身的保护气体中加工，盖体的设置可以减少进气口处通入的气体量，防止了外接空气与待加工件和焊接处的接触面积，施焊用孔的设置保证在通入保护气体的同时能进行焊接。
Description
技术领域
本发明涉及机械行业焊接加工领域，尤其涉及一种辅助焊接装置及使用方法。
背景技术
在焊接领域，待焊接件或者焊接使用的材料在焊接过程中产生的高温的作用下，在空气中发生反应，从而影响待焊接件或影响焊接处。
举个例子，锆在高温下具有很大的活性，可与很多气体发生反应，空气(其中氧最严重)与锆作用生成脆性化合物，使焊缝力学性能、耐蚀性能等急剧下降。为了防止外接的气体影响焊接效果和高温下的待焊接件，急需一种装置来辅助焊接，从而保护待焊接件和保证焊接处的质量。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于解决现有技术中空气中实施焊接和焊接产生的高温影响待加工件本身和或焊接处的焊接效果的问题，为此，本发明提供一种辅助焊接装置及使用方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种辅助焊接装置，包括主体机构，所述主体机构为腔体结构，所述主体机构包括进气口和置物口，保护气体从进气口通入到腔体内，所述置物口处设置待加工件；该装置还包括盖合在置物口上的盖体，所述盖体上设置有可伸入焊接用的焊枪和焊丝且能实施焊接过程的施焊用孔。
进一步地，还包括盖合施焊用孔的活动盖板，所述活动盖板的幅宽大于施焊用孔的幅宽。
进一步地，所述腔体内侧壁上设置有支撑待加工件的工件支撑。
进一步地，所述进气口设置在与置物口相对的面上，所述装置还包括进气管，所述进气管穿过进气口伸入到腔体内，所述进气管的外侧壁固定在进气口的内壁上。
进一步地，还包括将从进气管处输入的保护气体分散在腔体内气体分布管，所述气体分布管与进气管位于腔体内的一端连接。
进一步地，所述气体分布管上方设置有丝网，所述丝网的网孔的轴线方向与进气口到置物口的方向平行。
进一步地，所述主体机构为圆柱形，腔体为圆柱形腔体，所述盖体与主体机构接触处，盖体上设置有环形凸起或环形凹槽，所述主体机构上设置有与盖体上的环形凸起或环形凹槽匹配的结构。
使用上述辅助焊接装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、打开盖体，将待加工件放置在腔体内，使待加工件的待焊区位于施焊用孔的下方，盖上盖体；
S2、向腔体内释放防止待加工件和焊接处因高温氧化的保护气体；
S3、待腔体内的空气被置换为保护气体，从施焊用孔处伸入焊接用的焊枪和焊丝，焊接待焊区；
S4、焊接施焊用孔所支持的焊接范围后，熄弧，取出焊枪；
S5、调整待加工件或施焊用孔的位置，使得施焊用孔的下方为下一个待焊区，然后重复步骤S3-S5。
进一步地，在步骤S1中，盖上盖体后，在施焊用孔上盖上活动盖板；在步骤S3中，当腔体内的空气被置换为保护气体后，移动活动盖板，使得施焊用孔漏出的部分尽量小且适合焊接，在焊接的过程中，活动盖板紧跟焊枪移动，保持施焊用孔的漏出部分尽量小且适合焊接；在步骤S4后，活动盖板盖住整个施焊用孔，焊丝的熔化端保留在腔体内。
进一步地，在步骤S1中，待加工件放置在工件支撑上；在步骤S5中，通过旋转盖体来改变施焊用孔的位置。
本发明的优点在于：
(1)本发明中的装置可以在不影响焊接效果和保护待加工件本身的保护气体中加工，盖体的设置可以减少进气口处通入的气体量，防止了外接空气与待加工件和焊接处的接触面积，施焊用孔的设置保证在通入保护气体的同时能进行焊接。
(2)本发明活动盖板的设置在保证焊接效果的情况下进一步减少了通入到主体机构的腔体内的气体量。
(3)本发明中工件支撑的设置可以使得施焊用孔位于待加工件的待焊接处的上方，方便焊接，也防止焊接过程中待加工件移动。
(4)本发明气体分布管和丝网的设置使得保护气体均匀的从进气口一端向置物口的方向移动，最后的保护气体状态为层流，流动更平稳，更便于把主体机构内的空气置换干净。
(5)环形凸起或循环凹槽的设置可以方便盖体在主体机构上转动，这样只需要转动盖体就可以对待加工件多处进行焊接，环形凸起和环形凹槽起到了旋转导向的作用。
(6)本装置结构简单，制造成本低，使用方便。
(7)该使用方法保证了焊接质量，也减少了保护气体的使用量。
(8)在焊接完成时，焊丝的熔化端保留在腔体内，由于焊丝也被加热，如果拿出到空气中，熔化端属性也会发生变化，下次使用时就需要减掉熔化端的一部分，保留在腔体内待冷却后拿出，这样节约了大量的焊丝。
附图说明
图1是本发明一种辅助焊接装置的主视图的剖面图。
图2是本发明一种辅助焊接装置中放置待加工件的主视图的剖面图。
图3是本发明是图1中A部分的放大图。
图中附图标记含义为:
1—进气管 2-气体分布管 3-丝网 4-主体机构 5-工件支撑
6-盖体 7-焊丝 8-焊枪 9-活动盖板 10-锆法兰 11-锆管
12-施焊用孔 13-待焊区 21-分布管孔
具体实施方式
如图1-2所示，一种辅助焊接装置，包括主体机构4、盖体6、活动盖板9、工件支撑5、进气管1、气体分布管2。主体机构4为腔体结构，主体机构4包括进气口和置物口，保护气体从进气口通入到腔体内，所述置物口处设置待加工件；进气口设置在与置物口相对的面上，进气管1穿过进气口伸入到腔体内，进气管1的外侧壁固定在进气口的内壁上。盖体6盖合在置物口上，盖体6上设置有施焊用孔12，焊接用的焊枪8和焊丝7从施焊用孔12伸入并且还能够在施焊用孔12处向腔体内部的待加工件且能实施焊接。
主体机构4为圆柱形，腔体为圆柱形腔体，盖体6与主体机构4接触处，盖体6上设置有环形凸起或环形凹槽，主体机构4上设置有与盖体6上的环形凸起或环形凹槽匹配的结构。在本实施例中，盖体6上设置有环形凹槽，主体机构4的侧壁刚好卡在环形凹槽内。
活动盖板9可盖合施焊用孔12，活动盖板9的幅宽大于施焊用孔12的幅宽。活动盖板9可以与盖体6为分离状态，也可以在盖体6上设置有卡槽结构，活动盖板9以抽离的方式打开和闭合施焊用孔12。
工件支撑5设置在腔体内侧壁上，用于支撑待加工件。
如图3所示，气体分布管2与进气管1位于腔体内的一端连接，将从进气管1处输入的保护气体分散在腔体内。整个气体分布管2上可以均匀设置有分布管孔21，优化的，其中分布管孔21设置在气体分布管2的下表面，下表面最接近设置有进气口的主体机构4内的侧面。保护气体进入到气体分布管2后，从分布管孔21运动到主体机构4内部的下侧面板，反射向上运动，这样保护气体从腔体的最底部向上挤出空气，提高主体机构4内的保护气体的纯净度。
气体分布管2上方设置有丝网3，丝网3的网孔的轴线方向与进气口到置物口的方向平行。
在本实施例中，上述主体机构4为不锈钢管，外直径为219mm。其中盖体6和丝网3也为不锈钢材料，活动盖板9为紫铜材料。焊枪8为氩弧焊枪8，保护气体为进气管1位于主体机构4外部的端口上套有塑料软管，保护气体从塑料软件输入到主体机构4内部。其中活动盖板9、盖体6、主体机构4不需要密封部件，这样当保护气体从进气管1输入后，空气会从空隙内跑出，简化了密封的步骤，降低了对装置的密封要求。本发明的装置尤其适用于
使用上述辅助焊接装置的方法，包括以下步骤：
S1、打开盖体6，将待加工件放置在腔体内的工件支撑5上；使待加工件的待焊区13位于施焊用孔12的下方，盖上盖体6，使得施焊用孔12位于带韩区域的上方，在施焊用孔12上盖上活动盖板9。本方案中待加工件为锆管11和锆法兰10，在锆管11和锆法兰10进入到主体机构4内之前，先将锆管11和锆法兰10点焊固定，其中锆管11与锆法兰10采用锆法兰10上开坡口的方式连接，锆管11的上端面与锆法兰10的上表面平齐。将锆管11和锆法兰10放入到主体机构4内部，工件支撑5撑住锆法兰10。
S2、向腔体内释放防止待加工件和焊接处因高温氧化的保护气体；保护气体经气体分布管2和丝网3的作用，保护气体平行的向焊接处的方向运动，更容易充满主体机构4内的腔体。
S3、待腔体内的空气被置换为保护气体，在本实施例中，保护气体置换时间控制在20-30S，从施焊用孔12处伸入焊接用的焊枪8和焊丝7，焊接待焊区13；移动活动盖板9，使得施焊用孔12漏出的部分尽量小且适合焊接，在焊接的过程中，活动盖板9紧跟焊枪8移动，保持施焊用孔12的漏出部分尽量小且适合焊接；
S4、焊接施焊用孔12所支持的焊接范围后，熄弧，取出焊枪8，活动盖板9盖住整个施焊用孔12，焊丝7的熔化端保留在腔体内。焊丝为锆焊丝，保持一段时间冷却加工过程中升温的部件，升温的部件包括锆焊丝、锆管11、锆法兰10、已完成的焊接区，在本实施例中冷却时间为30S。
S5、调整待加工件或施焊用孔12的位置，本实施例是通过旋转盖体6来改变施焊用孔12的位置，使得施焊用孔12的下方为下一个待焊区13，然后重复步骤S3-S5，直至完成锆管11和锆法兰10中待焊区13的焊接。其中每个待焊区13的长度为20-30mm，所以施焊用孔12的大小在能放置焊枪8和焊丝7以及完成20-30mm的待焊区13的工作的最小幅宽。
在上述实施例中盖体6可以替换，从而改变盖体6上的施焊用孔12的位置，也可以将使用施焊用孔12的位置可调节的盖体6，从而适用于不同待加工件即待加工件上不同位置的焊接。
还可以在施焊用孔12处设置气体浓度检测装置，这样控制的更加准确，并且能够优化焊接质量。
在本申请中保护气体为惰性气体，比如氩气。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种辅助焊接装置，其特征在于，包括主体机构(4)，所述主体机构(4)为腔体结构，所述主体机构(4)包括进气口和置物口，保护气体从进气口通入到腔体内，所述置物口处设置待加工件；该装置还包括盖合在置物口上的盖体(6)，所述盖体(6)上设置有可伸入焊接用的焊枪和焊丝(7)且能实施焊接过程的施焊用孔(12)；所述主体机构(4)为圆柱形，所述盖体(6)与柱体机构(4)接触处，盖体(6)上设置有环形凸起或环形凹槽，所述柱体机构(4)上设置有与盖体(6)上的环形凸起或环形凹槽匹配的结构，施焊时，所述盖体在柱体机构上转动，通过旋转盖体(6)来改变施焊用孔(12)的位置。
2.根据权利要求1所述的一种辅助焊接装置，其特征在于，还包括盖合施焊用孔(12)的活动盖板(9)，所述活动盖板(9)的幅宽大于施焊用孔(12)的幅宽。
3.根据权利要求1所述的一种辅助焊接装置，其特征在于，所述腔体内侧壁上设置有支撑待加工件的工件支撑(5)。
4.根据权利要求1所述的一种辅助焊接装置，其特征在于，所述进气口设置在与置物口相对的面上，所述装置还包括进气管(1)，所述进气管(1)穿过进气口伸入到腔体内，所述进气管(1)的外侧壁固定在进气口的内壁上。
5.根据权利要求4所述的一种辅助焊接装置，其特征在于，还包括将从进气管(1)处输入的保护气体分散在腔体内气体分布管(2)，所述气体分布管(2)与进气管(1)位于腔体内的一端连接。
6.根据权利要求5所述的一种辅助焊接装置，其特征在于，所述气体分布管(2)上方设置有丝网(3)，所述丝网(3)的网孔的轴线方向与进气口到置物口的方向平行。
7.根据权利要求1所述的一种辅助焊接装置，其特征在于，腔体为圆柱形腔体。
8.使用权利要求1-7任意一项辅助焊接装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、打开盖体(6)，将待加工件放置在腔体内，使待加工件的待焊区(13)位于施焊用孔(12)的下方，盖上盖体(6)；
S2、向腔体内释放防止待加工件和焊接处因高温氧化的保护气体；
S3、待腔体内的空气被置换为保护气体，从施焊用孔(12)处伸入焊接用的焊枪和焊丝(7)，焊接待焊区(13)；
S4、焊接施焊用孔(12)所支持的焊接范围后，熄弧，取出焊枪；
S5、调整待加工件或施焊用孔(12)的位置，使得施焊用孔(12)的下方为下一个待焊区(13)，然后重复步骤S3-S5。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，在步骤S1中，盖上盖体(6)后，在施焊用孔(12)上盖上活动盖板(9)；在步骤S3中，当腔体内的空气被置换为保护气体后，移动活动盖板(9)，使得施焊用孔(12)漏出的部分尽量小且适合焊接，在焊接的过程中，活动盖板(9)紧跟焊枪移动，保持施焊用孔(12)的漏出部分尽量小且适合焊接；在步骤S4后，活动盖板(9)盖住整个施焊用孔(12)，焊丝(7)的熔化端保留在腔体内。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，在步骤S1中，待加工件放置在工件支撑(5)上。
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