CN113798642A - 一种舱口围深熔角焊焊接胎架工装 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其包含：阶梯状胎架，其由第一底座机构和第二底座机构连接组成，且第二底座机构高于第一底座机构；第一贴靠面，固定设置在第一底座机构的顶端，支撑舱口围的内壁板或加强板；第二贴靠面，固定设置在第二底座机构的侧面，且与第一贴靠面邻接，支撑舱口围的顶板；平脚手板，固定设置在第二底座机构的顶端，其上设置有导向轨道；埋弧焊机，其底部滑轮卡设在所述导向轨道中，沿导向轨道移动，实现对深熔角焊缝的自动焊接。本发明提供的舱口围深熔角焊焊接胎架工装具有结构简单、焊接质量高、适用性广泛的优点。

Description

一种舱口围深熔角焊焊接胎架工装
技术领域
本发明属于焊接领域，具体涉及一种舱口围深熔角焊焊接胎架工装。
背景技术
在舱口围进行深熔焊焊接时，现有技术是以顶板面为基面反造放置舱口围，并采用CO2焊接对深熔焊焊缝进行手工焊接操作。CO2手工焊接如图1所示，舱口围顶板2水平放置，舱口围的内壁板1和舱口围的加强板3平行设置，且分别与舱口围的顶板2的两端垂直连接，其内壁板1和加强板3分别与顶板2的连接处即为深熔焊焊缝4，同时顶板2相对于内壁板1的凸出部分为抗扭箱5。如图1所示的状态下焊接有几点影响限制：1、深熔焊坡口较小，CO2焊接的焊枪头直径太大，焊接时焊丝不容易焊至坡口尖根区域，导致焊肉易单边塌陷；2、焊接时熔池液熔化不到坡口上面上，容易造成深熔焊焊缝局部不熔透；3、如图1所示的深熔横角焊不能采用自动焊，大量采用人工焊对焊工技术水平要求很高。上述三种主要原因导致此处焊缝不熔透，导致焊缝焊接不牢固，经常出现焊接问题，造成很多的返工，损耗大量人力物力。而且这种手工焊接会产生很多电焊修补打磨工作量，很难满足船检船东要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种舱口围深熔角焊焊接胎架工装，具有结构简单、焊接质量高、适用性广泛的优点。
为实现上述目的，本发明提供一种舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其包含：阶梯状胎架，其由第一底座机构和第二底座机构连接组成，且第二底座机构高于第一底座机构；第一贴靠面，固定设置在第一底座机构的顶端，支撑舱口围的内壁板或加强板；第二贴靠面，固定设置在第二底座机构的侧面，且与第一贴靠面邻接，支撑舱口围的顶板；平脚手板，固定设置在第二底座机构的顶端，其上设置有导向轨道；埋弧焊机，其底部滑轮卡设在所述导向轨道中，沿导向轨道移动，实现对深熔角焊缝的自动焊接。
其中，所述底座机构由若干支撑组件平行间隔设置组成。
优选地，每个所述支撑组件由一根竖直立柱、一根倾斜立柱和至少一根水平支柱连接组成；所述竖直立柱和倾斜立柱间隔设置，且竖直立柱和倾斜立柱之间由至少一根水平支柱连接。
优选地，所述第一底座机构中的第一倾斜立柱的设置高度高于第一竖直立柱的设置高度，使固定在第一底座机构上的第一贴靠面呈倾斜状态。
优选地，所述第一贴靠面的倾斜角度相对于水平方向的倾斜角度范围是12°±1°。
优选地，所述第二底座机构中的第二竖直立柱与第一底座机构中的第一竖直立柱高度相等。
优选地，所述第二贴靠面的一端固定设置在第二竖直立柱上，另一端固定设置在平脚手板上，且第二贴靠面与第一贴靠面垂直设置。
优选地，所述第二竖直立柱的高度加上第二贴靠面的设置高度等于第二倾斜立柱的设置高度，使固定设置在第二底座机构顶端的平脚手板呈水平状态。
优选地，所述第一贴靠面与第二贴靠面之间还开设有顶板预留槽；所述顶板预留槽的深度与其边缘装配尺寸相匹配，用于放置舱口围的顶板并限制顶板的位置，使内壁板或加强板与顶板之间的边缘装配尺寸符合要求。
优选地，所述平脚手板的一侧还垂直设置有扶手栏杆，防止焊接工人意外跌落。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种舱口围深熔角焊焊接胎架工装，具有如下有益效果：(1)传统的人工焊接对焊工技术水平要求较高，本发明相对于人工焊接，自动化程度高，工作量小；(2)相比于人工焊接，本发明提高了焊接外观和内在焊接质量，减少了人工返工，提升了工作效率；(3)使用本发明进行自动焊接，仅需对焊缝进行少量的清理打磨即可进行焊接，人力成本和材料成本消耗降低，取得了良好的生产综合效益。
附图说明
图1为使用现有技术进行深熔角焊焊接时舱口围板摆放状态示意图；
图2为本发明的舱口围深熔角焊焊接胎架工装的结构侧视图；
图3为舱口围板摆放在本发明的舱口围深熔角焊焊接胎架工装上的状态示意图；
图4为抗扭箱向上时舱口围板摆放在本发明的舱口围深熔角焊焊接胎架工装上的轴测视图；
图5为抗扭箱向下时舱口围板摆放在本发明的舱口围深熔角焊焊接胎架工装上的轴测视图。
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图1～附图5，对本发明实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。
需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本发明提供了一种舱口围深熔角焊焊接胎架工装，如图2和图3所示，该焊接胎架工装包括：阶梯状胎架6，其由第一底座机构601和第二底座机构602连接组成，且第二底座机构602高于第一底座机构601；第一贴靠面7，固定设置在第一底座机构601的顶端，用于支撑舱口围的内壁板1或加强板3；第二贴靠面9，固定设置在第二底座机构602的侧面，且与第一贴靠面7邻接，用于支撑舱口围的顶板2；平脚手板10，固定设置在第二底座机构602的顶端，其上设置有导向轨道(图中未示)；埋弧焊机12，其底部滑轮卡设在所述导向轨道中，沿导向轨道移动，实现对深熔角焊缝的自动焊接。
其中，如图2和图3所示，所述底座机构由若干支撑组件平行间隔设置组成；每个所述支撑组件由一根竖直立柱、一根倾斜立柱和至少一根水平支柱连接组成；其中，所述竖直立柱和倾斜立柱间隔设置，且竖直立柱和倾斜立柱之间由至少一根水平支柱连接。
进一步地，如图2所示，所述第一底座机构601中的第一倾斜立柱612的设置高度高于第一竖直立柱611的高度，使固定在第一底座机构601上的第一贴靠面7呈倾斜状态；在本实施例中，如图2所示，第一贴靠面7左低右高(即第一贴靠面7靠近第二底座机构602的一侧的高度较低)。
其中，所述第一贴靠面7的倾斜角度相对于水平方向的倾斜角度范围是12°±1°，所述第一贴靠面7的倾斜角度是由焊接要求中焊高(焊缝高度)的水平度决定，也就是说，如果焊高不处于水平态，则根据焊高相对于水平方向的角度调整其第一贴靠面7的倾斜角度，以保证焊高处于水平态。
同样地，如图2所示，所述第二底座机构602中的第二竖直立柱621与第一底座机构601中的第一竖直立柱611高度相等，所述第二贴靠面9的一端固定设置在第二竖直立柱621上，另一端固定设置在平脚手板10上，且第二贴靠面9与第一贴靠面7垂直设置；所述第二竖直立柱621的高度加上第二贴靠面9的设置高度等于第二倾斜立柱622的设置高度，使固定设置在第二底座机构602顶端的平脚手板10呈水平状态。
其中，如图2所示，所述第一贴靠面7与第二贴靠面9之间还开设有顶板预留槽8，用于放置舱口围的顶板2并限制顶板2的位置，使舱口围的内壁板1或加强板3与顶板2之间的边缘装配尺寸符合要求；在本实施例中，顶板预留槽8的深度为20mm，也是就说内壁板1或加强板3与顶板2的焊接位置距顶板2的边缘距离为20mm；在其他实施例中，顶板预留槽8的深度与其边缘装配尺寸相匹配。
其中，如图2所示，所述平脚手板10的外侧还垂直设置有扶手栏杆11；本实施例通过焊接把扶手栏杆11固定在平脚手板10上，保护在平脚手板10上进行手工焊接的人员的安全。
其中，采用舱口围深熔角焊焊接胎架工装对舱口围板进行焊接时的方法，其步骤包括：
步骤S1、将内壁板1和加强板3依次通过定位焊和手工焊焊接在顶板2的两侧，初步形成舱口围，如图1所示；
步骤S2、对步骤S1完成的舱口围的焊缝进行清理；
步骤S3、将步骤S2完成焊缝清理的舱口围吊装至焊接胎架工装上；具体地，若将加强板3放置在第一贴靠面7上，顶板2倚靠在第二贴靠面9上，此时抗扭箱5朝上设置；若将内壁板1放置在第一贴靠面7上，顶板2倚靠在第二贴靠面9上，此时抗扭箱5朝下设置；
步骤S4、将埋弧焊机12轮子卡入平脚手板10的导向轨道中，调整焊嘴位置，使焊嘴位置位于深熔焊焊缝中心线垂直上方，如图3所示；具体地，当抗扭箱5朝上设置时，焊嘴位置位于内壁板1和顶板2的交接位置形成的深熔焊焊缝中心垂直上方，此时埋弧焊机12是对内壁板1和顶板2之间进行焊接；当抗扭箱5朝下设置时，焊嘴位置位于加强板3和顶板2的交接位置形成的深熔焊焊缝中心垂直上方，此时埋弧焊机12是对加强板3和顶板2之间进行焊接；
步骤S5、调节焊接工艺的参数，如电流、电压以及埋弧焊机的移动速度；
步骤S6、焊接工艺参数调节完成后，启动埋弧焊机12，埋弧焊机12沿导向轨道移动，焊嘴沿着清理过的焊缝即可进行深熔角焊缝焊接。
需要说明的是，如图4所示，当抗扭箱5朝上设置时，在利用本发明提供的舱口围深熔角焊焊接胎架工装进行自动焊接时，需要分段焊接，即除了顶板2与抗扭箱5之间的焊缝需要人工焊接以外，其他内壁板1与顶板2之间的焊缝由埋弧焊机12进行自动深熔角角焊；由于舱口围倾斜放置，使内壁板和加强板深熔焊焊缝呈船型状(即焊缝置于像船一样的位置)，更有利于人工焊接，相比于焊缝呈水平状，船型状焊缝的人工焊质量更高；当抗扭箱5朝下设置时，如图5所示，由于抗扭箱5的凸起部分向下，所以可以直接利用埋弧焊机12进行加强板3与顶板2之间的自动深熔焊角焊，提高了焊接效率和焊接质量。
本发明利用舱口围板具有长条型形状，相同顶板宽度，相同角焊缝边缘设计宽度，以及深熔焊缝基本在同一直线上的特征实现自动焊操作。通过对深熔角焊缝进行自动焊，能够有效提高焊接外观和内在焊接质量，提高焊接效率，减轻手工焊强度，减少返工，进而取得良好的综合效益。
综上所述，与现有焊接工装相比，本发明所提供的舱口围深熔角焊焊接胎架工装具有焊接质量高、效率好、耗材成本低等优势。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，包括：
阶梯状胎架(6)，其由第一底座机构(601)和第二底座机构(602)连接组成，且第二底座机构(602)高于第一底座机构(601)；
第一贴靠面(7)，固定设置在第一底座机构(601)的顶端，支撑舱口围的内壁板(1)或加强板(3)；
第二贴靠面(9)，固定设置在第二底座机构(602)的侧面，且与第一贴靠面(7)邻接，支撑舱口围的顶板(2)；
平脚手板(10)，固定设置在第二底座机构(602)的顶端，其上设置有导向轨道；
埋弧焊机(12)，其底部滑轮卡设在所述导向轨道中，沿导向轨道移动，实现对深熔角焊缝的自动焊接。
2.如权利要求1所述的舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，所述底座机构由若干支撑组件平行间隔设置组成。
3.如权利要求2所述的舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，每个所述支撑组件由一根竖直立柱、一根倾斜立柱和至少一根水平支柱连接组成；所述竖直立柱和倾斜立柱间隔设置，且竖直立柱和倾斜立柱之间由至少一根水平支柱连接。
4.如权利要求3所述的舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，所述第一底座机构(601)中的第一倾斜立柱(612)的设置高度高于第一竖直立柱(611)的设置高度，使固定在第一底座机构(601)上的第一贴靠面(7)呈倾斜状态。
5.如权利要求4所述的舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，所述第一贴靠面(7)的倾斜角度相对于水平方向的倾斜角度范围是12°±1°。
6.如权利要求3所述的舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，所述第二底座机构(602)中的第二竖直立柱(621)与第一底座机构(601)中的第一竖直立柱(611)高度相等。
7.如权利要求6所述的舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，所述第二贴靠面(9)的一端固定设置在第二竖直立柱(621)上，另一端固定设置在平脚手板(10)上，且第二贴靠面(9)与第一贴靠面(7)垂直设置。
8.如权利要求7所述的舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，所述第二竖直立柱(621)的高度加上第二贴靠面(9)的设置高度等于第二倾斜立柱(622)的设置高度，使固定设置在第二底座机构(602)顶端的平脚手板(10)呈水平状态。
9.如权利要求1所述的舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，所述第一贴靠面(7)与第二贴靠面(9)之间还开设有顶板预留槽(8)；所述顶板预留槽(8)的深度与其边缘装配尺寸相匹配，用于放置舱口围的顶板(2)并限制顶板(2)的位置，使内壁板(1)或加强板(3)与顶板(2)之间的边缘装配尺寸符合要求。
10.如权利要求1所述的舱口围深熔角焊焊接胎架工装，其特征在于，所述平脚手板(10)的一侧还垂直设置有扶手栏杆(11)，防止焊接工人意外跌落。
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