CN109693023A - 一种弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置 - Google Patents

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Abstract

一种弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，包括布置在弯头类零件端部的安装座，安装座上设有用于固定零件端口的堵头，堵头与零件端口配合的一侧表面加工有若干个零件安装槽，零件安装槽为同心设置的圆弧形凹槽，不同的零件安装槽与不同尺寸的零件端口相匹配；安装座贯穿堵头开设氩气通孔，通过氩气通孔从安装座外部向弯头类零件当中通入氩气。本发明能够实现同一夹具为多种尺寸规格弯头类零件提供焊接保护的目的，安装方便、快捷，保护效果可靠，实测能够提高生产效率，降低工装费用，应用前景广阔。

Description

一种弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置
技术领域
本发明涉及焊接工具，具体涉及一种弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置。
背景技术
氩弧焊是使用氩气作为保护气体的一种非熔化极钨极惰性气体保护焊接技术。焊接时，氩气以一定的流量从焊枪的喷嘴中喷出，在电弧周围形成气体保护层将空气隔离，以防止大气中的氧、氮等对钨极、熔池以及热影响区金属的有害作用，从而获得优质的焊缝。
航空发动机管路弯头类零件焊接的焊缝质量要求高，一般需要射线透视，为了提高焊缝的一次交检合格率，焊接时需要在零件内部通入氩气，达到保护焊缝背面的目的。传统的专用堵头一套夹具只能加工一个尺寸的零件，因航空发动机研制型别多，弯头类零件规格多、批量小，按照传统堵头的加工方法不仅占用了大量的工装费用，而且也不利于工装的管理。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，能同时满足多个件号的加工，提高生产效率，降低工装制造和管理费用。
为了实现上述目的，本发明包括布置在弯头类零件端部的安装座，安装座上设有用于固定零件端口的堵头，堵头与零件端口配合的一侧表面加工有若干个零件安装槽，零件安装槽为同心设置的圆弧形凹槽，不同的零件安装槽与不同尺寸的零件端口相匹配；安装座贯穿堵头开设氩气通孔，通过氩气通孔从安装座外部的向弯头类零件当中通入氩气。
所述的安装座成对布置在弯头类零件的两端，通过堵头对零件两侧端口同时固定。
所述安装座的侧面加工有凸缘，堵头设置在凸缘内部，凸缘内部中心的安装座侧面上加工有多级凸台，堵头的侧面开有与凸台匹配的台阶凹槽。
所述安装座凸缘的上下两侧相对开设有定位螺纹孔，堵头与定位螺纹孔相对开设有螺栓孔，通过定位螺纹孔安装定位螺栓，定位螺栓穿过螺栓孔顶紧于安装座凸台面。
所述的定位螺栓采用M8螺栓，通过M8螺栓固定或者调整堵头的位置。
所述的堵头贯穿所有零件安装槽的槽壁沿径向开设有U型槽，U型槽用于避开焊接部位，所述安装座的凸缘对应U型槽的开设位置为缺口。
所述的零件安装槽由内之外的槽壁高度呈金字塔形依次减小。
所述的安装座采用不锈钢材料制成，堵头采用T2或铬锆铜车铣加工而成。
所述零件安装槽的每个槽壁面均加工为4°～6°的锥形面。
所述零件安装槽的最小壁厚为2mm。
所述的堵头在最外侧零件安装槽的槽壁上开设多个减重槽。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：使用时先将堵头固定在安装座上，将氩气导管接入安装座上的氩气通孔，然后安装待加工的弯头类零件，旋转堵头来调整焊接的位置，通过氩气通孔从安装座外部向弯头类零件中通入氩气，待氩气充满弯头类零件的内腔后进行焊接。堵头与零件端口配合的一侧表面加工有若干个零件安装槽，能够实现同一夹具为多种尺寸规格弯头类零件提供焊接保护的目的，本发明安装方便、快捷，保护效果可靠，实测能够提高生产效率2倍以上，降低工装费用3～4倍损耗，应用前景广阔。
进一步的，安装座的侧面加工有凸缘，凸缘的内部中心加工有多级凸台，堵头的侧面开有与凸台匹配的台阶凹槽，沿凸缘的上下两侧相对开设有定位螺纹孔，堵头与定位螺纹孔相对开设有螺栓孔，通过定位螺纹孔安装定位螺栓，定位螺栓穿过螺栓孔顶紧于安装座凸台面，通过定位螺栓与台阶面相配合，定位可靠，保证弯头类零件焊接时两部分对准夹紧。
进一步的，零件安装槽的槽距根据弯头类零件的壁厚设计，每个槽壁面均加工为4°～6°的锥形面，以保证与弯头类零件的外径配合，减小配合间隙，达到密封的效果。
附图说明
图1典型弯头对接焊零件示意图；
图2本发明堵头的结构示意图：(a)侧视图；(b)正视图；(c)剖视图；(d)三维视图；
图3本发明安装座的结构示意图：(a)正视图；(b)A-A剖视图；
图4本发明焊接过程的装配示意图；
附图中：1-安装座；2-堵头；3-定位螺栓；4-焊缝；5-弯头类零件；6-零件安装槽；7-螺栓孔；8-台阶凹槽；9-氩气通孔；10-减重槽；11-U型槽；12-凸台；13-定位螺纹孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，典型弯头对接焊零件的焊缝加工难度较高，且此类零件对焊接质量要求高。
参见图2(a)，图2(b)，图2(c)，图2(d)以及图3(a)，图3(b)，本发明安装座1的侧面加工有凸缘，堵头2设置在凸缘内部，凸缘内部中心的安装座侧面加工有多级凸台12，堵头2的侧面开有与凸台12匹配的台阶凹槽8；沿凸缘上下两侧相对开设有定位螺纹孔13，堵头2与定位螺纹孔13相对开设螺栓孔7，通过定位螺纹孔13安装定位螺栓3，定位螺栓3穿过螺栓孔7顶紧于安装座凸台面。堵头2贯穿所有零件安装槽6的槽壁沿径向开设有U型槽11，U型槽11用于避开焊接部位，安装座1的凸缘对应U型槽11的开设位置为缺口。
本发明的零件安装槽6由内之外的槽壁高度呈金字塔形依次减小。堵头2在最外侧零件安装槽6的槽壁上开设多个减重槽10。堵头2与零件端口配合的一侧表面加工有若干个零件安装槽6，零件安装槽6为同心设置的圆弧形凹槽，不同的零件安装槽6与不同尺寸的零件端口相匹配；安装座1贯穿堵头2开设氩气通孔9，通过氩气通孔9从安装座1外部向弯头类零件当中通入氩气。定位螺栓3采用M8螺栓，通过M8螺栓固定或者调整堵头2位置。
参见图4，本发明的安装座1可以成对布置在弯头类零件的两端，通过堵头2对零件两侧端口同时固定。安装座1上设有用于固定零件端口的堵头2，安装座1采用不锈钢材料制成，堵头2采用T2或铬锆铜车铣加工而成，零件安装槽6的每个槽壁面均加工为4°～6°的锥形面。零件安装槽6的最小壁厚为2mm，槽距根据弯头类零件的壁厚进行具体设计制造。
使用本发明弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置的焊接方法为：
(1)固定堵头2：先将堵头2尾部的台阶凹槽8安装在安装座1的凸台12上，在安装座1的顶部用定位螺栓从定位螺纹孔13插入，将堵头2固定在安装座1上并拧紧。
(2)接氩气导管：将氩气导管接入安装座的氩气通孔9内，保证安装可靠。
(3)安装弯头类零件5：将零件焊缝位置置于零件安装槽6的U型槽11部位。
(4)焊接：根据需要，可以使用一个或两个安装座1，通过旋转堵头2调整焊接位置，开通氩气，待氩气充满弯头内腔，开始定位点焊和焊接。
(5)结束焊接：关闭氩气，将弯头类零件5从装置上取下，加工完毕。
本发明的弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置连接发动机外部管路，能够实现同一夹具为多种尺寸规格弯头零件提供焊接保护的目的，安装方便、快捷、保护效果可靠，满足该类零件氩气保护焊接密封效果，经过实际验证发现，使用该装置能够提高生产效率2倍以上，降低工装费用3～4倍损耗，该发明能够在实际生产中被广泛推广应用。

Claims (10)

1.一种弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：包括布置在弯头类零件端部的安装座(1)，安装座(1)上设有用于固定零件端口的堵头(2)，堵头(2)与零件端口配合的一侧表面加工有若干个零件安装槽(6)，零件安装槽(6)为同心设置的圆弧形凹槽，不同的零件安装槽(6)与不同尺寸的零件端口相匹配；安装座(1)贯穿堵头(2)开设氩气通孔(9)，通过氩气通孔(9)从安装座(1)外部向弯头类零件当中通入氩气。
2.根据权利要求1所述弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：所述的安装座(1)成对布置在弯头类零件的两端，通过堵头(2)对零件两侧端口同时固定。
3.根据权利要求1或2所述弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：安装座(1)的侧面加工有凸缘，堵头(2)设置在凸缘内部，凸缘内部中心的安装座侧面加工有多级凸台(12)，堵头(2)的侧面开有与凸台(12)匹配的台阶凹槽(8)；沿凸缘上下两侧相对开设有定位螺纹孔(13)，堵头(2)与定位螺纹孔(13)相对开设螺栓孔(7)，通过定位螺纹孔(13)安装定位螺栓(3)，定位螺栓(3)穿过螺栓孔(7)顶紧于安装座凸台面。
4.根据权利要求3所述弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：所述的定位螺栓(3)采用M8螺栓，通过M8螺栓固定或者调整堵头(2)的位置。
5.根据权利要求3所述弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：所述的堵头(2)贯穿所有零件安装槽(6)的槽壁沿径向开设有U型槽(11)，U型槽(11)用于避开焊接部位，所述安装座(1)的凸缘对应U型槽(11)的开设位置为缺口。
6.根据权利要求1所述弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：所述的零件安装槽(6)由内之外的槽壁高度呈金字塔形依次减小。
7.根据权利要求1所述弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：所述的安装座(1)采用不锈钢材料制成，堵头(2)采用T2或铬锆铜车铣加工而成。
8.根据权利要求1所述弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：所述零件安装槽(6)的每个槽壁面均加工为4°～6°的锥形面。
9.根据权利要求1或8所述弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：所述零件安装槽(6)的最小壁厚为2mm。
10.根据权利要求1或8所述弯头类零件氩弧焊接多级快速转换气体保护装置，其特征在于：所述的堵头(2)在最外侧零件安装槽(6)的槽壁上开设多个减重槽(10)。
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