CN114012239A - 一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备，分别将两种母材固定在固定筒和转筒上，通过驱动机构带动转筒高速转动，两种母材的接触端面在摩擦的作用下接近融化状态，从而焊接在一起，不使用焊条或者焊丝，不会出现气孔、夹杂等缺陷，有效提高焊区的性能；包括底座、底柱、右固定座、转筒、右卡盘、驱动机构、动力架、第一电机、丝杠、滑座、左固定座、固定筒、第一左卡盘、第二左卡盘、限位杆、滑块、固定套、打磨机构和收集机构，底柱固定设置于底座的底部，右固定座固定设置于底座的顶部，转筒可转动设置于右固定座的中部，右卡盘固定设置于转筒的左部，驱动机构的输出端与转筒连接。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备。
背景技术
目前很多行业，因为成本或工艺的需求，需要将不锈钢与碳钢进行焊接在一起，常用的焊接方式有：手工电弧焊、自动埋弧焊、气体保护焊等方式。但这些方式焊接时，都要用到焊条或者焊丝，受到这些焊材自身性能的影响，使用焊条或焊丝焊接的焊区性能不稳定，同时焊区容易出现气孔、夹杂等缺陷，为了避免缺陷的出现，及提高焊区的性能，需要一种新型的焊接工艺及设备对不锈钢与碳钢对焊接。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种不使用焊条或者焊丝，不会出现气孔、夹杂等缺陷的新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备。
本发明的一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，包括底座、底柱、右固定座、转筒、右卡盘、驱动机构、动力架、第一电机、丝杠、滑座、左固定座、固定筒、第一左卡盘、第二左卡盘、限位杆、滑块、固定套、打磨机构和收集机构，底柱固定设置于底座的底部，右固定座固定设置于底座的顶部，转筒可转动设置于右固定座的中部，右卡盘固定设置于转筒的左部，驱动机构的输出端与转筒连接，动力架固定设置于底座的顶部左侧，第一电机固定设置于动力架的左部，丝杠可转动设置于动力架的中部并与第一电机的输出端连接，滑座螺装于动力架的中部，左固定座固定设置于滑座的顶部，固定筒固定设置于左固定座的中部并与转筒的轴心位于同一直线，第一左卡盘固定设置于固定筒的右部，第二左卡盘固定设置于固定筒的左部，限位杆固定设置于动力架的中部，滑座的中部套设于限位杆的中部并可左右滑动，底座的顶部设置有滑槽，滑块固定设置于滑座的底部并位于滑槽内，固定套固定设置于底座的顶部，固定套的上部套设于转筒的右部，打磨机构固定设置于底座的顶部，收集机构固定设置于底座的顶部；在使用新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备对不锈钢和碳钢进行焊接时，分别将两种母材固定在固定筒和转筒上，通过驱动机构带动转筒高速转动，两种母材的接触端面在摩擦的作用下接近融化状态，从而焊接在一起，不使用焊条或者焊丝，不会出现气孔、夹杂等缺陷，有效提高焊区的性能，限位杆和滑块保持固定筒的稳定，固定套保持转筒稳定转动，有效提高焊接质量，同时通过打磨机构直接对焊接位置进行打磨平整，效率较高质量较好，通过收集机构对焊烟和打磨产生的粉末进行收集处理，有效保持工位周边的空气质量，实用性较强。
优选的，驱动机构包括第二电机、动力轴、变速箱、主动齿轮和从动齿轮，第二电机固定设置于底座的顶部，动力轴设置于第二电机的输出端，变速箱固定设置于底座的顶部并与动力轴的一端连接，主动齿轮设置于变速箱的输出端，从动齿轮固定设置于转筒的中部并与主动齿轮啮合；通过第二电机传动带动转筒高速转动。
优选的，打磨机构包括固定架、气缸、伸缩杆、固定盒、第三电机、转轴和打磨盘，固定架固定设置于底座的顶部，气缸固定设置于固定架的顶部，伸缩杆设置于气缸的底部并向下穿过固定架的顶部，固定盒固定设置于伸缩杆的底部，第三电机固定设置于固定盒的内部底端，转轴设置于第三电机的底部并向下穿出固定盒，打磨盘固定设置于转轴的底部；通过第三电机带动打磨盘转动对焊接位置进行打磨平整。
优选的，收集机构包括收集箱、风机、排风管、滤网、抽吸管和漏斗，收集箱固定设置于底座的顶部，风机固定设置于收集箱的内部顶端，排风管设置于风机的右部并向右穿出收集箱，滤网固定设置于收集箱的内部中端并位于风机的下方，抽吸管的底部自收集箱的顶部向下插入收集箱内并穿过滤网，漏斗固定设置于抽吸管的顶部，漏斗位于打磨盘的正下方；通过风机将焊烟和打磨产生的粉尘抽吸入收集箱内进行过滤处理。
优选的，还包括定位管和定位杆，定位管固定设置于固定架的顶部下端，定位杆固定设置于固定盒的顶部，定位杆的顶部自定位管的底部插入定位管内；通过上述设置对固定盒进行定位导向。
优选的，还包括加强杆，加强杆固定设置于滑座的顶部，加强杆的顶部与左固定座的中部固定连接；通过上述设置加强滑座与左固定座的固定效果。
优选的，还包括保护罩，保护罩固定设置于底座的顶部并罩设于主动齿轮和从动齿轮的外部；通过上述设置对齿轮传动进行保护。
优选的，还包括支杆，支杆固定设置于收集箱的顶部，支杆的顶部与漏斗的底部固定连接；通过上述设置对漏斗进行支撑。
优选的，还包括清理门，清理门设置于收集箱的右部下侧；通过上述设置便于对收集箱内部进行清理。
一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺，焊接步骤为：
第一，将不锈钢和碳钢两种母材分别固定在固定筒和转筒上，调整转筒上母材的位置至打磨盘的正下方，移动固定筒至固定筒的母材与转筒上的母材接近；
第二，启动第二电机传动带动转筒高速旋转，转速为-转/分钟，然后启动第一气缸传动带动固定筒上的母材移动至与高速旋转的转筒上的母材接触，并在接触后施加.-.kg/mm2的力；
第三，摩擦变形在二分之一壁厚时进行顶锻，顶锻加载.-.kg/mm2的力，顶锻力保持秒后结束；
第四，冷却一段时间后，启动气缸下移打磨盘，同时启动第三电机带动打磨盘快速转动对焊接位置进行打磨，打磨完成后即可取下母材。
与现有技术相比本发明的有益效果为：在使用新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备对不锈钢和碳钢进行焊接时，分别将两种母材固定在固定筒和转筒上，通过驱动机构带动转筒高速转动，两种母材的接触端面在摩擦的作用下接近融化状态，从而焊接在一起，不使用焊条或者焊丝，不会出现气孔、夹杂等缺陷，有效提高焊区的性能，限位杆和滑块保持固定筒的稳定，固定套保持转筒稳定转动，有效提高焊接质量，同时通过打磨机构直接对焊接位置进行打磨平整，效率较高质量较好，通过收集机构对焊烟和打磨产生的粉末进行收集处理，有效保持工位周边的空气质量，实用性较强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的滑块与滑槽的左视结构示意图；
图3是本发明的收集箱的内部结构示意图；
图4是本发明的固定架的左视结构示意图；
附图中标记：1、底座；2、底柱；3、右固定座；4、转筒；5、右卡盘；6、动力架；7、第一电机；8、丝杠；9、滑座；10、左固定座；11、固定筒；12、第一左卡盘；13、第二左卡盘；14、限位杆；15、滑块；16、固定套；17、第二电机；18、动力轴；19、变速箱；20、主动齿轮；21、从动齿轮；22、固定架；23、气缸；24、伸缩杆；25、固定盒；26、第三电机；27、转轴；28、打磨盘；29、收集箱；30、风机；31、排风管；32、滤网；33、抽吸管；34、漏斗；35、定位管；36、定位杆；37、加强杆；38、保护罩；39、支杆；40、清理门。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
实施例1
一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备，包括底座1、底柱2、右固定座3、转筒4、右卡盘5、驱动机构、动力架6、第一电机7、丝杠8、滑座9、左固定座10、固定筒11、第一左卡盘12、第二左卡盘13、限位杆14、滑块15、固定套16、打磨机构和收集机构，底柱2固定设置于底座1的底部，右固定座3固定设置于底座1的顶部，转筒4可转动设置于右固定座3的中部，右卡盘5固定设置于转筒4的左部，驱动机构的输出端与转筒4连接，动力架6固定设置于底座1的顶部左侧，第一电机7固定设置于动力架6的左部，丝杠8可转动设置于动力架6的中部并与第一电机7的输出端连接，滑座9螺装于动力架6的中部，左固定座10固定设置于滑座9的顶部，固定筒11固定设置于左固定座10的中部并与转筒4的轴心位于同一直线，第一左卡盘12固定设置于固定筒11的右部，第二左卡盘13固定设置于固定筒11的左部，限位杆14固定设置于动力架6的中部，滑座9的中部套设于限位杆14的中部并可左右滑动，底座1的顶部设置有滑槽，滑块15固定设置于滑座9的底部并位于滑槽内，固定套16固定设置于底座1的顶部，固定套16的上部套设于转筒4的右部，打磨机构固定设置于底座1的顶部，收集机构固定设置于底座1的顶部，驱动机构包括第二电机17、动力轴18、变速箱19、主动齿轮20和从动齿轮21，第二电机17固定设置于底座1的顶部，动力轴18设置于第二电机17的输出端，变速箱19固定设置于底座1的顶部并与动力轴18的一端连接，主动齿轮20设置于变速箱19的输出端，从动齿轮21固定设置于转筒4的中部并与主动齿轮20啮合，打磨机构包括固定架22、气缸23、伸缩杆24、固定盒25、第三电机26、转轴27和打磨盘28，固定架22固定设置于底座1的顶部，气缸23固定设置于固定架22的顶部，伸缩杆24设置于气缸23的底部并向下穿过固定架22的顶部，固定盒25固定设置于伸缩杆24的底部，第三电机26固定设置于固定盒25的内部底端，转轴27设置于第三电机26的底部并向下穿出固定盒25，打磨盘28固定设置于转轴27的底部，收集机构包括收集箱29、风机30、排风管31、滤网32、抽吸管33和漏斗34，收集箱29固定设置于底座1的顶部，风机30固定设置于收集箱29的内部顶端，排风管31设置于风机30的右部并向右穿出收集箱29，滤网32固定设置于收集箱29的内部中端并位于风机30的下方，抽吸管33的底部自收集箱29的顶部向下插入收集箱29内并穿过滤网32，漏斗34固定设置于抽吸管33的顶部，漏斗34位于打磨盘28的正下方，支杆39固定设置于收集箱29的顶部，支杆39的顶部与漏斗34的底部固定连接，清理门40设置于收集箱29的右部下侧；在使用新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备对不锈钢和碳钢进行焊接时，分别将两种母材固定在固定筒11和转筒4上，通过驱动机构带动转筒4高速转动，两种母材的接触端面在摩擦的作用下接近融化状态，从而焊接在一起，不使用焊条或者焊丝，不会出现气孔、夹杂等缺陷，有效提高焊区的性能，同时通过打磨机构直接对焊接位置进行打磨平整，效率较高质量较好，通过收集机构对焊烟和打磨产生的粉末进行收集处理，有效保持工位周边的空气质量，实用性较强。
实施例2
一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备，包括底座1、底柱2、右固定座3、转筒4、右卡盘5、驱动机构、动力架6、第一电机7、丝杠8、滑座9、左固定座10、固定筒11、第一左卡盘12、第二左卡盘13、限位杆14、滑块15、固定套16、打磨机构和收集机构，底柱2固定设置于底座1的底部，右固定座3固定设置于底座1的顶部，转筒4可转动设置于右固定座3的中部，右卡盘5固定设置于转筒4的左部，驱动机构的输出端与转筒4连接，动力架6固定设置于底座1的顶部左侧，第一电机7固定设置于动力架6的左部，丝杠8可转动设置于动力架6的中部并与第一电机7的输出端连接，滑座9螺装于动力架6的中部，左固定座10固定设置于滑座9的顶部，固定筒11固定设置于左固定座10的中部并与转筒4的轴心位于同一直线，第一左卡盘12固定设置于固定筒11的右部，第二左卡盘13固定设置于固定筒11的左部，限位杆14固定设置于动力架6的中部，滑座9的中部套设于限位杆14的中部并可左右滑动，底座1的顶部设置有滑槽，滑块15固定设置于滑座9的底部并位于滑槽内，固定套16固定设置于底座1的顶部，固定套16的上部套设于转筒4的右部，打磨机构固定设置于底座1的顶部，收集机构固定设置于底座1的顶部，定位管35固定设置于固定架22的顶部下端，定位杆36固定设置于固定盒25的顶部，定位杆36的顶部自定位管35的底部插入定位管35内，加强杆37固定设置于滑座9的顶部，加强杆37的顶部与左固定座10的中部固定连接，保护罩38固定设置于底座1的顶部并罩设于主动齿轮20和从动齿轮21的外部；在对不锈钢和碳钢进行焊接时，定位管和定位杆对打磨盘进行定位导向，加强杆加强滑座与左固定座的固定效果，保护罩对齿轮传动进行保护。
一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺，焊接步骤为：
第一，将不锈钢和碳钢两种母材分别固定在固定筒11和转筒4上，调整转筒4上母材的位置至打磨盘28的正下方，移动固定筒11至固定筒11的母材与转筒4上的母材接近；
第二，启动第二电机17传动带动转筒4高速旋转，转速为700-800转/分钟，然后启动第一气缸23传动带动固定筒11上的母材移动至与高速旋转的转筒4上的母材接触，并在接触后施加3.8-4.2kg/mm2的力；
第三，摩擦变形在二分之一壁厚时进行顶锻，顶锻加载9.8-10.2kg/mm2的力，顶锻力保持10秒后结束；
第四，冷却一段时间后，启动气缸23下移打磨盘28，同时启动第三电机26带动打磨盘28快速转动对焊接位置进行打磨，打磨完成后即可取下母材。
如图1至图4所示，本发明的一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备，其在使用新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备对不锈钢和碳钢进行焊接时，分别将两种母材固定在固定筒11和转筒4上，通过驱动机构带动转筒4高速转动，两种母材的接触端面在摩擦的作用下接近融化状态，从而焊接在一起，不使用焊条或者焊丝，不会出现气孔、夹杂等缺陷，有效提高焊区的性能，限位杆和滑块保持固定筒的稳定，固定套保持转筒稳定转动，有效提高焊接质量，同时通过打磨机构直接对焊接位置进行打磨平整，效率较高质量较好，通过收集机构对焊烟和打磨产生的粉末进行收集处理，有效保持工位周边的空气质量，实用性较强。
本发明的一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，并且其所有部件的具体结构、型号和系数指标均为其自带技术，只要能够达成其有益效果的均可进行实施；本发明的一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺及设备的第一电机7、第二电机17和第三电机26为市面上采购，本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可，而无需本领域的技术人员付出创造性劳动。
本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，其特征在于，包括底座(1)、底柱(2)、右固定座(3)、转筒(4)、右卡盘(5)、驱动机构、动力架(6)、第一电机(7)、丝杠(8)、滑座(9)、左固定座(10)、固定筒(11)、第一左卡盘(12)、第二左卡盘(13)、限位杆(14)、滑块(15)、固定套(16)、打磨机构和收集机构，底柱(2)固定设置于底座(1)的底部，右固定座(3)固定设置于底座(1)的顶部，转筒(4)可转动设置于右固定座(3)的中部，右卡盘(5)固定设置于转筒(4)的左部，驱动机构的输出端与转筒(4)连接，动力架(6)固定设置于底座(1)的顶部左侧，第一电机(7)固定设置于动力架(6)的左部，丝杠(8)可转动设置于动力架(6)的中部并与第一电机(7)的输出端连接，滑座(9)螺装于动力架(6)的中部，左固定座(10)固定设置于滑座(9)的顶部，固定筒(11)固定设置于左固定座(10)的中部并与转筒(4)的轴心位于同一直线，第一左卡盘(12)固定设置于固定筒(11)的右部，第二左卡盘(13)固定设置于固定筒(11)的左部，限位杆(14)固定设置于动力架(6)的中部，滑座(9)的中部套设于限位杆(14)的中部并可左右滑动，底座(1)的顶部设置有滑槽，滑块(15)固定设置于滑座(9)的底部并位于滑槽内，固定套(16)固定设置于底座(1)的顶部，固定套(16)的上部套设于转筒(4)的右部，打磨机构固定设置于底座(1)的顶部，收集机构固定设置于底座(1)的顶部。
2.如权利要求1所述的一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，其特征在于，驱动机构包括第二电机(17)、动力轴(18)、变速箱(19)、主动齿轮(20)和从动齿轮(21)，第二电机(17)固定设置于底座(1)的顶部，动力轴(18)设置于第二电机(17)的输出端，变速箱(19)固定设置于底座(1)的顶部并与动力轴(18)的一端连接，主动齿轮(20)设置于变速箱(19)的输出端，从动齿轮(21)固定设置于转筒(4)的中部并与主动齿轮(20)啮合。
3.如权利要求1所述的一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，其特征在于，打磨机构包括固定架(22)、气缸(23)、伸缩杆(24)、固定盒(25)、第三电机(26)、转轴(27)和打磨盘(28)，固定架(22)固定设置于底座(1)的顶部，气缸(23)固定设置于固定架(22)的顶部，伸缩杆(24)设置于气缸(23)的底部并向下穿过固定架(22)的顶部，固定盒(25)固定设置于伸缩杆(24)的底部，第三电机(26)固定设置于固定盒(25)的内部底端，转轴(27)设置于第三电机(26)的底部并向下穿出固定盒(25)，打磨盘(28)固定设置于转轴(27)的底部。
4.如权利要求1所述的一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，其特征在于，收集机构包括收集箱(29)、风机(30)、排风管(31)、滤网(32)、抽吸管(33)和漏斗(34)，收集箱(29)固定设置于底座(1)的顶部，风机(30)固定设置于收集箱(29)的内部顶端，排风管(31)设置于风机(30)的右部并向右穿出收集箱(29)，滤网(32)固定设置于收集箱(29)的内部中端并位于风机(30)的下方，抽吸管(33)的底部自收集箱(29)的顶部向下插入收集箱(29)内并穿过滤网(32)，漏斗(34)固定设置于抽吸管(33)的顶部，漏斗(34)位于打磨盘(28)的正下方。
5.如权利要求3所述的一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，其特征在于，还包括定位管(35)和定位杆(36)，定位管(35)固定设置于固定架(22)的顶部下端，定位杆(36)固定设置于固定盒(25)的顶部，定位杆(36)的顶部自定位管(35)的底部插入定位管(35)内。
6.如权利要求1所述的一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，其特征在于，还包括加强杆(37)，加强杆(37)固定设置于滑座(9)的顶部，加强杆(37)的顶部与左固定座(10)的中部固定连接。
7.如权利要求1所述的一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，其特征在于，还包括保护罩(38)，保护罩(38)固定设置于底座(1)的顶部并罩设于主动齿轮(20)和从动齿轮(21)的外部。
8.如权利要求4所述的一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，其特征在于，还包括支杆(39)，支杆(39)固定设置于收集箱(29)的顶部，支杆(39)的顶部与漏斗(34)的底部固定连接。
9.如权利要求4所述的一种新型不锈钢与碳钢的焊接设备，其特征在于，还包括清理门(40)，清理门(40)设置于收集箱(29)的右部下侧。
10.一种新型不锈钢与碳钢的焊接工艺，其特征在于，焊接步骤为：
第一，将不锈钢和碳钢两种母材分别固定在固定筒(11)和转筒(4)上，调整转筒(4)上母材的位置至打磨盘(28)的正下方，移动固定筒(11)至固定筒(11)的母材与转筒(4)上的母材接近；
第二，启动第二电机(17)传动带动转筒(4)高速旋转，转速为700-800转/分钟，然后启动第一气缸(23)传动带动固定筒(11)上的母材移动至与高速旋转的转筒(4)上的母材接触，并在接触后施加3.8-4.2kg/mm2的力；
第三，摩擦变形在二分之一壁厚时进行顶锻，顶锻加载9.8-10.2kg/mm2的力，顶锻力保持10秒后结束；
第四，冷却一段时间后，启动气缸(23)下移打磨盘(28)，同时启动第三电机(26)带动打磨盘(28)快速转动对焊接位置进行打磨，打磨完成后即可取下母材。
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