CN113042866A - 一种电弧焊焊前预热的装置及其方法 - Google Patents

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张敏
高俊
朱子越
王刚
雷龙宇
张�林
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    • B23K9/32—Accessories

Abstract

本发明公开了一种电弧焊焊前预热的装置，包括焊接机器人臂以及配置于焊接机器人臂的预热部分，预热部分包括预热喷头，预热喷头通过连接管连接供气瓶，供气瓶对应预热喷头配置有气压调控组件，连接管固定套接有固定管套，固定管套通过固定夹具连接焊接机器人臂，固定夹具通过固定连接焊接机器人臂，焊接机器人臂配置有焊头；本发明还公开了一种电弧焊焊前预热的方法，具体按照如下步骤进行：步骤1，准备工作，检查装置的气密性和完好性；步骤2：设置好工件，设置焊接机器人的运行路径，打开各开关，点燃气体进行预热；本发明通过合理地设计，改善焊接效果，提高了焊接的效率，具有一定的实用意义。

Description

一种电弧焊焊前预热的装置及其方法
技术领域
本发明属于焊接技术与工程技术领域，具体涉及一种电弧焊焊前预热的装置，还涉及一种电弧焊焊前预热的方法。
背景技术
焊接技术是现代工业高质量、高效率生产中不可或缺的先进制造技术，其广泛应用于石油化工、锅炉管道、电力、电子、建筑、汽车、船舶和航空航天等工业部门中。一些发达国家焊接加工的钢材量已经超过钢材产量的一半。伴随着时代和科学技术的发展，各种新型材料不断涌现。目前，各行各业对材料的可焊性能提出了更高的要求，并且对材料的其他性能也提出了更多的要求，比如材料的强度、硬度、韧性等性能。
然而在焊接过程中，不可避免得存在残余应力及变形。在焊接时，温差越大，其结构件中的残余应力越大，同时对于组织转变的影响来说，冷却越快，其组织应力越大。在焊接时，进行预热可以达到减少温差的减慢冷却速度的效果，这样可以达到减少焊接应力的目的。是否预热焊件，主要根据钢材的化学成分、壁厚和刚度等方面决定。所以为了在实际焊接过程中有效地调整和控制残余应力和变形，进行焊前预热很重要。
相关研究人员曾提出了一些焊前预热装置，来解决钢结构中的残余应力及变形，然而这些装置或多或少存在一定地不足，主要体现在，焊枪在进入坡口之后，焊枪与预热装置之间的挡板由于其尺寸限制，会留了空隙，预热时，预热气体与保护气体相互作用，导致保护气体的保护效果不佳，焊接后的焊接接头会出现气孔的缺陷，综上所述，目前焊接作业焊接过程中存在应力与变形效果不佳，焊接质量和性能不够高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电弧焊焊前预热的装置，解决了目前的焊接作业在焊接过程中应力与变形效果不佳，焊接质量和性能不够高的问题。
本发明所采用的一个技术方案是，
一种电弧焊焊前预热的装置，包括焊接机器人臂以及配置于焊接机器人臂的预热部分，预热部分包括预热喷头，预热喷头通过连接管连接供气瓶，供气瓶对应预热喷头配置有气压调控组件，连接管固定套接有固定管套，固定管套通过固定夹具连接焊接机器人臂，固定夹具通过固定连接焊接机器人臂，焊接机器人臂配置有焊头。
本发明的特点还在于，
预热喷头包括外喷头罩和内喷头罩，内喷头罩对应连接管开设有若干个喷孔。
喷孔设置为至少七个。
气压调控组件包括设置于供气瓶的气压表，以及配置于连接管的第二电磁阀。
连接管为不锈钢软管，固定套管为不锈钢。
固定夹具与焊接机器人臂通过固定螺栓连接。
焊接机器人臂与预热部分通过固定夹具隔离，互相不接触。
本发明的另一个技术方案是，
一种电弧焊焊前预热的方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
步骤1：将供气瓶充入可燃气体备用，检查焊前预热装置的气密性，将焊接工件放置完成，设置焊接机器人的运行路径，使焊接机器人臂与焊接工件对应；
步骤2：先打开第二电磁阀，然后再打开第一电磁阀，让可燃气体通过不锈钢软管，使用明火点燃到达预热喷头的可燃气体，进行预热作业。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种电弧焊焊前预热的装置，热源采用将使用液化气体，这样既可以减少运输成本和储存成本；采用不锈钢软管，具有良好的收缩性、可重复弯曲、耐腐蚀、抗高温、耐磨损；喷头采用罩式，可以保证预热均匀，并且提高预热效率；装置与机器人臂保持足够的距离，这样可以避免破坏保护气体，会极大得改善焊接效果。可以广泛适用于市面上的焊接机器人。
附图说明
图1是本发明一种电弧焊焊前预热的装置的结构示意图；
图2是本发明一种电弧焊焊前预热的装置中预热喷头的结构示意图。
图1中，1.焊接工件；2.预热喷头；
201.外喷头罩，202.内喷头罩，203.喷孔；
3.第一电磁阀；4.不锈钢软管；5.固定管套；6.固定夹具；7.焊接机器人臂；8.固定螺栓；9.焊头；10.第二电磁阀；11.气压表；12.供气瓶。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明一种电弧焊焊前预热的装置进行详细说明。
如图1和图2所示，一种电弧焊焊前预热的装置，包括焊接机器人臂7以及配置于焊接机器人臂7的预热部分，预热部分包括预热喷头2，预热喷头2包括外喷头罩201和内喷头罩202，内喷头罩202对应连接管开设有若干个喷孔203，预热喷头2通过连接管连接供气瓶12，供气瓶12对应预热喷头2配置有气压调控组件，连接管固定套接有固定管套5，固定管套5通过固定夹具6连接焊接机器人臂7，固定夹具6通过固定连接焊接机器人臂7，焊接机器人臂7配置有焊头9。
本发明一种电弧焊焊前预热的装置，预热喷头2采用罩式，这样既可以使焊接工件1的受热均匀，又可以使可燃气体与预热部位的接触充分，从而提高了预热的效率。
本发明供气瓶13采用钢瓶，钢瓶储存可燃液化气体，使用电磁阀开关，这样可以使可燃气体更好地输出。
进一步地，一般喷孔201设置为七到十一个。可以实现均匀喷火，使得预热工作更为有效。
进一步地，气压调控组件包括设置于供气瓶12的气压表11，以及配置于连接管的第二电磁阀10，控制气压表11实时检测气压，通过第一电磁阀3和第二电磁阀10的两个控制开关，提高了安全系数和突发操控的多元化补救措施。
进一步地，连接管为不锈钢软管4，固定套管5为不锈钢。可以提高预热过程气体的稳定性，提高了预热的工作质量。
进一步地，固定夹具6与焊接机器人臂7通过固定螺栓8连接，还可以通过外部可拆卸的连接部件连接，目的是将固定夹具6与焊接机器人臂7可拆卸连接。
进一步地，图1中看出，焊接机器人臂7与预热部分通过固定夹具6隔离，互相不接触，固定夹具6装置与焊接机器人的焊接机器人臂7具有一定的距离，这样的距离可以避免破坏焊接时的保护气体氛围。
一种电弧焊焊前预热的方法，按照如下步骤进行：
步骤1：首先将装置装配好，将供气瓶12充入可燃气体备用，将固定夹具6装在焊接机器人臂7上；打开液化可燃气体气瓶的第二电磁阀10；接着打开第一电磁阀3，使用打火机点燃预热喷头2的气体，检查是否有可燃气体流出；然后关闭第一电磁阀3和第二电磁阀10，使用检查方法，检查是否存在漏气；
步骤2：将焊接工件1放置完成，设置焊接机器人的运行路径，使焊接机器人臂7与焊接工件1对应，；
步骤3：先打开第二电磁阀10，然后再打开第一电磁阀3，让可燃气体通过不锈钢软管4，使用明火点燃到达预热喷头2的可燃气体，进行预热作业。
本发明一种电弧焊焊前预热的装置。通过合理地设计，在提高安全系数和突发操控的多元化补救措施的同时，改善了焊接的效果，提高了焊接的效率，具有一定的实用意义。

Claims (8)

1.一种电弧焊焊前预热的装置，其特征在于，包括焊接机器人臂(7)以及配置于焊接机器人臂(7)的预热部分，所述预热部分包括预热喷头(2)，所述预热喷头(2)通过连接管连接供气瓶(12)，所述供气瓶(12)对应预热喷头(2)配置有气压调控组件，所述连接管固定套接有固定管套(5)，所述固定管套(5)通过固定夹具(6)连接焊接机器人臂(7)，所述固定夹具(6)通过固定连接焊接机器人臂(7)，所述焊接机器人臂(7)配置有焊头(9)。
2.根据权利要求1所述的一种电弧焊焊前预热的装置，其特征在于，所述预热喷头(2)包括外喷头罩(201)和内喷头罩(202)，所述内喷头罩(202)对应连接管开设有若干个喷孔(203)。
3.根据权利要求2所述的一种电弧焊焊前预热的装置，其特征在于，所述喷孔(201)设置为至少七个。
4.根据权利要求1所述的一种电弧焊焊前预热的装置，其特征在于，所述气压调控组件包括设置于供气瓶(12)的气压表(11)，以及配置于连接管的第二电磁阀(10)。
5.根据权利要求1所述的一种电弧焊焊前预热的装置，其特征在于，所述连接管为不锈钢软管(4)，所述固定套管(5)为不锈钢。
6.根据权利要求1所述的一种电弧焊焊前预热的装置，其特征在于，所述固定夹具(6)与焊接机器人臂(7)通过固定螺栓(8)连接。
7.根据权利要求1所述的一种电弧焊焊前预热的装置，其特征在于，所述焊接机器人臂(7)与预热部分通过固定夹具(6)隔离，互相不接触。
8.根据权利要求1所述的一种电弧焊焊前预热的装置，一种电弧焊焊前预热的方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
步骤1：将供气瓶(12)充入可燃气体备用，检查焊前预热装置的气密性，将焊接工件(1)放置完成，设置焊接机器人的运行路径，使焊接机器人臂(7)与焊接工件(1)对应；
步骤2：先打开第二电磁阀(10)，然后再打开第一电磁阀(3)，让可燃气体通过不锈钢软管(4)，使用明火点燃到达预热喷头(2)的可燃气体，进行预热作业。
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