CN110253165A - 一种钢铝接头焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢铝接头焊接装置，包括防护座、加热座、传送辊、安装槽和壳体，所述壳体的内部设有安装槽，所述安装槽位置处的壳体一侧设有进料口。本发明通过在钢板与铝合金板之间设有薄铜板，并利用薄铜板时铝合金板与钢板分别与导料管之间产生接触，一方面利用薄铜板的限制作用，对钢板及薄铜板进行隔离，避免在加热过程中使钢板与铝合金板接触发生反应，产生脆性化合物影响焊接的品质，另一方面薄铜板的使用起到了热传导的作用，将加热桶产生的热量依次通过输料管、导料管和薄铜板分别传导至铝合金板与钢板的焊接端，对钢板及铝合金板起到了预热的作用，减小焊接过程中由于受热不均匀产生气泡影响焊接品质。

Description

一种钢铝接头焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体为一种钢铝接头焊接装置。

背景技术

钢铝接头广泛应用于低温液化设备的管道配置中，特别是液化天然气设备冷更为普遍采用，低温液化冷箱的主要设备换热器一般采用铝制扳翅式结构，因为它具有换热面积大，结构简单、体积小、成本低的优点，而管路系统调节控制的低温阀门材质最为广泛采用的是不锈钢，阀门与板翅式换热器的管口转换连接方式，如果采用法兰螺栓连接，也因管路内介质(液空、液氧、液氮、液氩、液化天然气及其它冷剂)均在零下100多度低温以下运行，金属热胀冷缩变形容易引起螺栓松动，造成密封不好，介质泄漏，液氧、液化天然气及其它冷剂等均为易燃、易爆介质，介质的泄漏很容易造成燃烧、爆炸事故，而且体积庞大大的低温冷箱为了与常温隔绝需填满保温材料珠光砂，发现管路泄露，需要排空珠光砂，进行检漏，确定漏点，返修十分困难，因此，按标准要求冷箱内的管路只能采用焊接的连接方式，常用的焊接方式无法实现钢和铝的连接，普遍采用钢铝接头过度。

目前，现有的钢铝接头焊接由于钢和铝的金属性能有很大的区别，导致钢与铝焊接性能差，其中主要存在的问题有：铝和钢很难进行直接的焊接，因为它们的熔点和密度不同，钢的熔点较铝高，当铝熔为液体时，钢仍然处于固态，其次密度问题当钢融化后，液态的铝会浮在钢水上，当液体冷却后它们所焊接的成分不均匀，导致焊接头性能降低，而且钢和铝的热导数相差很大，容易产生焊接头变形和产生裂纹，且为了减小钢铝接头在焊接过程中相互反应产生脆性化合物影响钢铝接头的强度，往往提高钢铝接头焊接所需要的时间，但容易因为钢铝接头受热不均匀在接头位置处产生气泡影响焊接效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢铝接头焊接装置，以解决上述背景技术中提出的现有钢铝接头焊接由于钢和铝的金属性能有很大的区别，导致钢与铝焊接性能差，其中主要存在的问题有：铝和钢很难进行直接的焊接，因为它们的熔点和密度不同，钢的熔点较铝高，当铝熔为液体时，钢仍然处于固态，其次密度问题当钢融化后，液态的铝会浮在钢水上，当液体冷却后它们所焊接的成分不均匀，导致焊接头性能降低，而且钢和铝的热导数相差很大，容易产生焊接头变形和产生裂纹，且为了减小钢铝接头在焊接过程中相互反应产生脆性化合物影响钢铝接头的强度，往往提高钢铝接头焊接所需要的时间，但容易因为钢铝接头受热不均匀在接头位置处产生气泡影响焊接效果问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢铝接头焊接装置，包括防护座、加热座、传送辊、安装槽和壳体，所述壳体的内部设有安装槽，所述安装槽位置处的壳体一侧设有进料口，所述安装槽位置处的壳体另一侧设有出料口，所述安装槽位置处的壳体内部中间位置处设有支撑座，所述支撑座外侧壁的两侧与壳体内侧壁之间通过轴承等间距均匀对称布置有传送辊，所述传送辊的外侧壁上等间距均匀布置有第一球槽，所述第一球槽位置处的传送辊上皆设有第一滚球，且第一滚球的底端皆延伸至传送辊外侧，所述安装槽内部两侧传送辊相互远离的一端皆延伸至壳体外侧并设有一对皮带轮机构，位于同一端的相邻两个传送辊通过皮带轮机构相连接，所述壳体两端外侧壁底端的一侧皆设有支撑板，所述支撑板的顶端皆安装有电机，且电机的输出端通过皮带轮机构与传送辊相连接，所述壳体顶部的中间位置处设有防护座，所述防护座外侧壁底端的一侧设有开口，所述防护座底部的中间位置处设有导料管，所述导料管的底端贯穿壳体并延伸至支撑座正上方，且导料管的内部底端与支撑座之间放置有薄铜板，所述薄铜板的外径与导料管内径一致，且薄铜板的内部贯穿有通槽，所述防护座的内部设有加热座，所述加热座底部的中间位置处连接有输料管，所述输料管的底端与导料管的顶端相焊接，所述输料管外侧壁的顶端焊接有加热桶，所述加热桶套设在加热座底端的外侧，且加热桶与加热座之间设有燃料放置槽，所述加热桶下方的输料管侧壁上倾斜向上布置有插槽，且插槽位置处的输料管内部穿插有铜片，所述防护座两端位置处的壳体顶部皆穿插有两根与壳体相垂直的滑杆，所述滑杆的底端延伸至传送辊上方的安装槽内部并设有固定块，所述固定块的底端设有第二球槽，所述第二球槽的内部皆设有第二滚球，且第二滚球的底端延伸至固定块外侧，所述支撑座一侧的第一滚球与第二滚球之间设有铝合金板，所述支撑座另一侧的第一滚球与第二滚球之间设有钢板，所述滑杆的顶端皆延伸至壳体上方并设有限位块，且限位块与壳体之间的滑杆外侧套设有挤压弹簧，所述滑杆同一竖直平面内的壳体两端皆穿插有与壳体侧壁相垂直的挤压杆，所述挤压杆的一端延伸至传送辊上方的安装槽内部并设有与挤压杆相垂直的挤推板，所述挤压杆的另一端位于壳体外侧并设有与挤压杆相垂直的固定板，所述固定板与壳体之间的挤压杆外侧套设有复位弹簧，所述挤压杆外侧的壳体外侧壁上对称设有一对气缸，且气缸的输出端与固定板相固定。

优选的，所述壳体顶部靠近出料口的一侧设有蓄水箱，蓄水箱外侧壁顶端的一侧连接有注水管，蓄水箱内部底端的一侧设有水泵，水泵的输出端连接有布液管，布液管远离水泵的一端贯穿壳体并延伸至导料管位置处，且安装槽位置处的布液管上等间距均匀布置有喷头。

优选的，所述薄铜板侧壁的厚度为0.2-0.5mm。

优选的，所述加热座、加热桶与防护座皆为纯铁材质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1：通过在安装槽位置处的壳体内部两端等间距均匀布置有传送辊，并在传送辊上等间距均匀布置有第一滚球，一方面便于利用传送辊对待焊接的工件和焊接完成的接头沿着传送辊的转动方向进行输送，另一方面可以减小工件与传送辊之间的摩擦力，便于使工件在传送辊的上方进行横向移动，便于对钢铝接头进行焊接。

2：通过在导料管位置处的壳体外侧壁两端皆设有挤压杆与挤推板，并在壳体的顶部设有滑杆与第二滚球，便于在焊接的过程中利用挤压杆与滑杆对待焊接的铝合金板进行挤压固定，使铝合金板与钢板始终保持相互挤压的状态，便于在焊接过程中对钢板与铝合金板进行挤压推送，一方面保持铝合金板与钢板焊接的紧密性，且使钢板与铝合金板快速抵触进行焊接，减小铝合金板与钢板的焊接时间，从而减小焊接过程中脆性化合物的形成，提升焊接效果，另一方面由于挤推板与第二滚球的双重挤压固定，减小钢板与铝合金板在移动过程中产生的震动，提升焊接效果。

3：通过在钢板与铝合金板之间设有薄铜板，并利用薄铜板时铝合金板与钢板分别与导料管之间产生接触，一方面利用薄铜板的限制作用，对钢板及薄铜板进行隔离，避免在加热过程中使钢板与铝合金板接触发生反应，使铝合金板中的铝与钢板中的铁发生反应产生脆性化合物，影响焊接的品质，另一方面薄铜板的使用起到了热传导的作用，将加热桶产生的热量依次通过输料管、导料管和薄铜板分别传导至铝合金板与钢板的焊接端，对钢板及铝合金板起到了预热的作用，减小焊接过程中由于受热不均匀产生气泡影响焊接品质。

4：通过在壳体顶部设有加热桶，并在输料管上穿插有可更换的铜片，利用加热桶对铜进行熔化，当加热座内部铜熔化后使铜片及薄铜板依次熔化，铜片的使用起到了阀门的作用，且与挤压杆相配合，铜片及薄铜板受热溶化后不再对钢板与铝合金板造成阻隔，并在挤压杆的作用下使钢板与铝合金板接触焊接，则使钢板与铝合金板的焊接皆是由焊接条件达到后自动进行，减轻人力，且提升安全性。

5：通过在壳体顶部设有蓄水箱，并将布液管的一端延伸至导料管靠近出料口一侧的安装槽内部，则便于利用布液管对焊接后的钢板与铝合金板焊接位置处进行快速冷却，避免铝合金板及钢板受热过高产生裂缝，提升焊接效果及焊接效率。

附图说明

图1为本发明的正视内部结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明的传送辊内部结构示意图；

图4为本发明的蓄水箱内部结构示意图；

图5为本发明的滑杆内部结构示意图；

图6为本发明的薄铜板内部结构示意图；

图7为本发明的A部位放大结构示意图。

图中：1、铝合金板；2、蓄水箱；3、布液管；4、防护座；5、燃料放置槽；6、加热座；7、加热桶；8、导料管；9、开口；10、出料口；11、钢板；12、传送辊；13、皮带轮机构；14、支撑板；15、安装槽；16、支撑座；17、薄铜板；18、第一滚球；19、壳体；20、电机；21、复位弹簧；22、固定板；23、挤压杆；24、挤推板；25、进料口；26、滑杆；27、限位块；28、输料管；29、气缸；30、铜片；31、挤压弹簧；32、第二球槽；33、第二滚球；34、固定块；35、注水管；36、水泵；37、第一球槽；38、通槽；39、插槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种钢铝接头焊接装置，包括防护座4、加热座6、传送辊12、安装槽15和壳体19，壳体19的内部设有安装槽15，安装槽15位置处的壳体19一侧设有进料口25，安装槽15位置处的壳体19另一侧设有出料口10，安装槽15位置处的壳体19内部中间位置处设有支撑座16，支撑座16外侧壁的两侧与壳体19内侧壁之间通过轴承等间距均匀对称布置有传送辊12，传送辊12的外侧壁上等间距均匀布置有第一球槽37，第一球槽37位置处的传送辊12上皆设有第一滚球18，且第一滚球18的底端皆延伸至传送辊12外侧，安装槽15内部两侧传送辊12相互远离的一端皆延伸至壳体19外侧并设有一对皮带轮机构13，位于同一端的相邻两个传送辊12通过皮带轮机构13相连接，壳体19两端外侧壁底端的一侧皆设有支撑板14，支撑板14的顶端皆安装有电机20，且电机20的输出端通过皮带轮机构13与传送辊12相连接，壳体19顶部的中间位置处设有防护座4，防护座4外侧壁底端的一侧设有开口9，防护座4底部的中间位置处设有导料管8，导料管8的底端贯穿壳体19并延伸至支撑座16正上方，且导料管8的内部底端与支撑座16之间放置有薄铜板17，薄铜板17的外径与导料管8内径一致，薄铜板17侧壁的厚度为0.2-0.5mm，且薄铜板17的内部贯穿有通槽38，防护座4的内部设有加热座6，加热座6底部的中间位置处连接有输料管28，输料管28的底端与导料管8的顶端相焊接，输料管28外侧壁的顶端焊接有加热桶7，加热桶7套设在加热座6底端的外侧，加热座6、加热桶7与防护座4皆为纯铁材质，且加热桶7与加热座6之间设有燃料放置槽5，加热桶7下方的输料管28侧壁上倾斜向上布置有插槽39，且插槽39位置处的输料管28内部穿插有铜片30，防护座4两端位置处的壳体19顶部皆穿插有两根与壳体19相垂直的滑杆26，滑杆26的底端延伸至传送辊12上方的安装槽15内部并设有固定块34，固定块34的底端设有第二球槽32，第二球槽32的内部皆设有第二滚球33，且第二滚球33的底端延伸至固定块34外侧，支撑座16一侧的第一滚球18与第二滚球33之间设有铝合金板1，支撑座16另一侧的第一滚球18与第二滚球33之间设有钢板11，滑杆26的顶端皆延伸至壳体19上方并设有限位块27，且限位块27与壳体19之间的滑杆26外侧套设有挤压弹簧31，滑杆26同一竖直平面内的壳体19两端皆穿插有与壳体19侧壁相垂直的挤压杆23，挤压杆23的一端延伸至传送辊12上方的安装槽15内部并设有与挤压杆23相垂直的挤推板24，挤压杆23的另一端位于壳体19外侧并设有与挤压杆23相垂直的固定板22，固定板22与壳体19之间的挤压杆23外侧套设有复位弹簧21，挤压杆23外侧的壳体19外侧壁上对称设有一对气缸29，且气缸29的输出端与固定板22相固定，壳体19顶部靠近出料口10的一侧设有蓄水箱2，蓄水箱2外侧壁顶端的一侧连接有注水管35，蓄水箱2内部底端的一侧设有水泵36，水泵36的输出端连接有布液管3，布液管3远离水泵36的一端贯穿壳体19并延伸至导料管8位置处，且安装槽15位置处的布液管3上等间距均匀布置有喷头。

工作原理：当需要进行焊接时，首先将待焊接的铝合金板1与钢板11的焊接端进行清理，将铜片30插入插槽39的内部，在加热座6的内部放置铜块，并在燃料放置槽5的内部添加焦炭，将铜薄板17由进料口25位置处放入导料管8的正下方，并使薄铜板17内部的通槽38与导料管8相平行，控制气缸29通气后伸展，挤压固定板22及挤压杆23进行伸展，则使安装槽15内部两端的挤推板24相互远离增加挤推板24与薄铜板17之间的间距，向上拉动滑杆26，将待焊接的铝合金板1放置在第二滚球33正下方的挤推板24与薄铜板17之间，气缸29不再通气，则挤压杆23与挤推板24整体在复位弹簧21的作用下带动壳体19内部两端的挤推板24相互靠近，则带动铝合金板1与钢板11相互靠近，而由于铝合金板1与钢板11之间放置有薄铜板17，则此时铝合金板1与钢板11的焊接端与薄铜板17紧密接触，点燃燃料放置槽5内部的焦炭，将加热座6内部的铜块熔化，熔化过程中铜块的温度未达到熔点不会使铜片30熔化，则此时铜片30起到了阀门的作用，熔化后的铜块呈液体依次通过输料管28与导料管8向下流动，当铜液流动至薄铜板17位置处时由于薄铜板17较薄，则铜液的温度快速使薄铜板17熔化，传送辊12上的第一滚球18使铝合金板1和钢板11可以横向进行移动，没有了薄铜板17的硬性支撑，铝合金板1与钢板11在两端挤推板24的持续挤压下向贴合，贴合后铜液充斥在钢板11与铝合金板1之间，此时电机20通电工作，带动传送辊12进行转动，将焊接后的铝合金板1与钢板11一同输送至出料口10位置处，在输送过程中，水泵36通电工作，将蓄水箱2内部的冷却水通过布液管3输送至安装槽15内部对焊接位置处进行快速冷却，完成焊接。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种钢铝接头焊接装置，包括防护座(4)、加热座(6)、传送辊(12)、安装槽(15)和壳体(19)，其特征在于：所述壳体(19)的内部设有安装槽(15)，所述安装槽(15)位置处的壳体(19)一侧设有进料口(25)，所述安装槽(15)位置处的壳体(19)另一侧设有出料口(10)，所述安装槽(15)位置处的壳体(19)内部中间位置处设有支撑座(16)，所述支撑座(16)外侧壁的两侧与壳体(19)内侧壁之间通过轴承等间距均匀对称布置有传送辊(12)，所述传送辊(12)的外侧壁上等间距均匀布置有第一球槽(37)，所述第一球槽(37)位置处的传送辊(12)上皆设有第一滚球(18)，且第一滚球(18)的底端皆延伸至传送辊(12)外侧，所述安装槽(15)内部两侧传送辊(12)相互远离的一端皆延伸至壳体(19)外侧并设有一对皮带轮机构(13)，位于同一端的相邻两个传送辊(12)通过皮带轮机构(13)相连接，所述壳体(19)两端外侧壁底端的一侧皆设有支撑板(14)，所述支撑板(14)的顶端皆安装有电机(20)，且电机(20)的输出端通过皮带轮机构(13)与传送辊(12)相连接，所述壳体(19)顶部的中间位置处设有防护座(4)，所述防护座(4)外侧壁底端的一侧设有开口(9)，所述防护座(4)底部的中间位置处设有导料管(8)，所述导料管(8)的底端贯穿壳体(19)并延伸至支撑座(16)正上方，且导料管(8)的内部底端与支撑座(16)之间放置有薄铜板(17)，所述薄铜板(17)的外径与导料管(8)内径一致，且薄铜板(17)的内部贯穿有通槽(38)，所述防护座(4)的内部设有加热座(6)，所述加热座(6)底部的中间位置处连接有输料管(28)，所述输料管(28)的底端与导料管(8)的顶端相焊接，所述输料管(28)外侧壁的顶端焊接有加热桶(7)，所述加热桶(7)套设在加热座(6)底端的外侧，且加热桶(7)与加热座(6)之间设有燃料放置槽(5)，所述加热桶(7)下方的输料管(28)侧壁上倾斜向上布置有插槽(39)，且插槽(39)位置处的输料管(28)内部穿插有铜片(30)，所述防护座(4)两端位置处的壳体(19)顶部皆穿插有两根与壳体(19)相垂直的滑杆(26)，所述滑杆(26)的底端延伸至传送辊(12)上方的安装槽(15)内部并设有固定块(34)，所述固定块(34)的底端设有第二球槽(32)，所述第二球槽(32)的内部皆设有第二滚球(33)，且第二滚球(33)的底端延伸至固定块(34)外侧，所述支撑座(16)一侧的第一滚球(18)与第二滚球(33)之间设有铝合金板(1)，所述支撑座(16)另一侧的第一滚球(18)与第二滚球(33)之间设有钢板(11)，所述滑杆(26)的顶端皆延伸至壳体(19)上方并设有限位块(27)，且限位块(27)与壳体(19)之间的滑杆(26)外侧套设有挤压弹簧(31)，所述滑杆(26)同一竖直平面内的壳体(19)两端皆穿插有与壳体(19)侧壁相垂直的挤压杆(23)，所述挤压杆(23)的一端延伸至传送辊(12)上方的安装槽(15)内部并设有与挤压杆(23)相垂直的挤推板(24)，所述挤压杆(23)的另一端位于壳体(19)外侧并设有与挤压杆(23)相垂直的固定板(22)，所述固定板(22)与壳体(19)之间的挤压杆(23)外侧套设有复位弹簧(21)，所述挤压杆(23)外侧的壳体(19)外侧壁上对称设有一对气缸(29)，且气缸(29)的输出端与固定板(22)相固定。

2.根据权利要求1所述的一种钢铝接头焊接装置，其特征在于：所述壳体(19)顶部靠近出料口(10)的一侧设有蓄水箱(2)，蓄水箱(2)外侧壁顶端的一侧连接有注水管(35)，蓄水箱(2)内部底端的一侧设有水泵(36)，水泵(36)的输出端连接有布液管(3)，布液管(3)远离水泵(36)的一端贯穿壳体(19)并延伸至导料管(8)位置处，且安装槽(15)位置处的布液管(3)上等间距均匀布置有喷头。

3.根据权利要求1所述的一种钢铝接头焊接装置，其特征在于：所述薄铜板(17)侧壁的厚度为0.2-0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种钢铝接头焊接装置，其特征在于：所述加热座(6)、加热桶(7)与防护座(4)皆为纯铁材质。