CN114346370A - 一种能够消除残留应力的堆焊装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及堆焊技术领域，尤其涉及一种能够消除残留应力的堆焊装置以及方法。其包括用于配合堆焊装置使用的料带传输机构、设置在料带传输机构上方的第一加热器、设置在第一加热器后方的电弧焊堆焊装置、设置在电弧焊堆焊装置后方的第二加热器、设置在第二加热器后方的保温介质涂覆装置，所述电弧焊堆焊装置、第二加热器以及保温介质涂覆装置均设置在料带传输机构的上方。本发明的有益之处：本发明在堆焊前和堆焊后对板件进行不同温度的加热，从而维持熔池稳定缓冷凝固，延长凝固时间，减少裂纹生成，且在加热凝固后盖上保温介质，降低冷却速率，减少热应力残留。

Description

一种能够消除残留应力的堆焊装置以及方法
技术领域
本发明涉及堆焊技术领域，尤其涉及一种能够消除残留应力的堆焊装置以及方法。
背景技术
电弧焊堆焊制程类似跟普通电弧焊接一样，由于温度的急遽变化，往往会在焊接区域或热影响区残留焊接应力，严重的状况下会造成焊层的脱落进而使工件失效。
硬面堆焊一般是将高合金高耐磨的金属材料，透过电弧焊方式焊覆于钢板或其他金属工件上已达到提高保护性的效果。但由于电弧焊的输入能量集中，往往会使焊接的区域与其他地方产生很大的温度差，加上硬面层与母材通常物理或化学性质差异较大，较高的温度差异容易使焊接区域及热影响区，在冷却过程中产生严重的残留应力，通常会透过预热焊接部位，并于焊后加热、保温缓冷、或对工件做去应力退火热处理来消除残留应力，这种方法费事费力，消耗大量的时间，效率低下，因此需要设计出一种能够消除残留应力的堆焊装置以及方法解决以上问题。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于碳纤维成型的组合模具，以克服目前现有技术存在的上述不足。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种能够消除残留应力的堆焊装置，其包括用于配合堆焊装置使用的料带传输机构、设置在料带传输机构上方的第一加热器、设置在第一加热器后方的电弧焊堆焊装置、设置在电弧焊堆焊装置后方的第二加热器、设置在第二加热器后方的保温介质涂覆装置，所述电弧焊堆焊装置、第二加热器以及保温介质涂覆装置均设置在料带传输机构的上方。
优选的，所述保温介质涂覆装置包括保温介质预热料斗、设置在设置在保温介质预热料斗上的挤压装置。
一种能够消除残留应力的堆焊方法，包括一下步骤：
S1、备料，先将需要进行堆焊的板件剪裁好，按照需求进行剪裁；
S2、第一次加热，将备好的板件材料放置到料带传输机构上，通过料带传输机构配合传输，板件材料到第一加热器下方时，通过第一加热器对板件材料进行加热；
S3、堆焊，经过第一次加热的板件材料移动至电弧焊堆焊装置下方，通过电弧焊堆焊装置进行电弧堆焊，电弧堆焊的区域形成熔池，电弧堆焊后的区域留下焊道；
S4、第二次加热，堆焊过的板件材料继续移动，移动至第二加热器的下方，通过第二加热器对堆焊过的焊道进行加热，被第二加热器加热的区域为焊道加热区；
S5、涂覆保温介质，经过第二次加热的板件材料继续传输，移动至保温介质涂覆装置，保温介质预热料斗对内部的介质进行加热预热，配合挤压装置将内部预热过的保温介质挤出，保温介质挤出后涂覆在板件材料上，将焊道盖住，被盖住的区域为焊道保温区。
优选的，所述第一加热器为卤素灯管加热，且加热温度在100-400度之间。
优选的，所述第二加热器为石英加热管，且加热温度在500-900度之间。
优选的，保温介质为陶瓷材料、石英砂颗粒状粗粉状材料。
优选的，保温介质预热温度在400-700度。
本发明的有益效果是：本发明在堆焊前和堆焊后对板件进行不同温度的加热，从而维持熔池稳定缓冷凝固，延长凝固时间，减少裂纹生成，且在加热凝固后盖上保温介质，降低冷却速率，减少热应力残留。
附图说明
图1为本发明一种用于碳纤维成型的组合模具的结构示意图；
图中：1、料带传输机构；2、第一加热器；3、电弧焊堆焊装置；4、第二加热器；5、保温介质涂覆装置；11、板件材料；12、焊接区；13、熔池；14、焊道；15、焊道保温区；16、保温介质。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1，本实施案例是一种能够消除残留应力的堆焊装置，其包括用于配合堆焊装置使用的料带传输机构1、设置在料带传输机构上方的第一加热器2、设置在第一加热器后方的电弧焊堆焊装置3、设置在电弧焊堆焊装置后方的第二加热器4、设置在第二加热器后方的保温介质涂覆装置5，所述电弧焊堆焊装置、第二加热器以及保温介质涂覆装置均设置在料带传输机构的上方。
所述保温介质涂覆装置包括保温介质预热料斗、设置在设置在保温介质预热料斗上的挤压装置。
一种能够消除残留应力的堆焊方法，包括一下步骤：
S1、备料，先将需要进行堆焊的板件剪裁好，按照需求进行剪裁；
S2、第一次加热，将备好的板件材料放置到料带传输机构上，通过料带传输机构配合传输，板件材料到第一加热器下方时，通过第一加热器对板件材料进行加热；
S3、堆焊，经过第一次加热的板件材料移动至电弧焊堆焊装置下方，通过电弧焊堆焊装置进行电弧堆焊，电弧堆焊的区域形成熔池，电弧堆焊后的区域留下焊道；
S4、第二次加热，堆焊过的板件材料继续移动，移动至第二加热器的下方，通过第二加热器对堆焊过的焊道进行加热，被第二加热器加热的区域为焊道加热区；
S5、涂覆保温介质，经过第二次加热的板件材料继续传输，移动至保温介质涂覆装置，保温介质预热料斗对内部的介质进行加热预热，配合挤压装置将内部预热过的保温介质挤出，保温介质挤出后涂覆在板件材料上，将焊道盖住，被盖住的区域为焊道保温区15。
所述第一加热器为卤素灯管加热，且加热温度在100-400度之间。通过第一加热器快速对焊接区域预热至所需温度，不会影响堆焊区域的电弧稳定。因为光照加热方式不会对电弧有牵引，影响电弧稳定性。
所述第二加热器为石英加热管，且加热温度在500-900度之间。焊后再以石英加热管对熔池持续加热，维持熔池稳定缓冷凝固，延长凝固时间，减少裂纹生成。
保温介质为陶瓷材料、石英砂颗粒状粗粉状材料。保温介质预热温度在400-700度。可以加热后再使用，可进一步延长焊道缓冷时间，降低冷却速率，减少变形及热应力残留，粉状保温材料可重复使用，减少废弃物产生及处理问题；保温介质可使用埋弧焊所产生的保护性渣壳，破碎成颗粒或粗粉状后使用，同样可以达到保温缓冷效果。
本实施案例，将板件材料11放到传输机构上，通过传输机构配合进行传输，传输至焊接区通过第一加热器快速对焊接区12域预热至所需温度，不会影响堆焊区域的电弧稳定，因为光照加热方式不会对电弧有牵引，影响电弧稳定性，再移动到电弧焊堆焊装置下方，通过电弧焊堆焊装置进行电弧堆焊，电弧堆焊的区域形成熔池13，电弧堆焊后的区域留下焊道14，焊后继续传输，再以石英加热管对熔池持续加热，维持熔池稳定缓冷凝固，延长凝固时间，减少裂纹生成，移动至保温介质涂覆装置下方，凝固后盖上保温介质16，降低冷却速率，减少热应力残留。
本发明的有益之处，本发明在堆焊前和堆焊后对板件进行不同温度的加热，从而维持熔池稳定缓冷凝固，延长凝固时间，减少裂纹生成，且在加热凝固后盖上保温介质，降低冷却速率，减少热应力残留。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能够消除残留应力的堆焊装置，其特征在于：其包括用于配合堆焊装置使用的料带传输机构、设置在料带传输机构上方的第一加热器、设置在第一加热器后方的电弧焊堆焊装置、设置在电弧焊堆焊装置后方的第二加热器、设置在第二加热器后方的保温介质涂覆装置，所述电弧焊堆焊装置、第二加热器以及保温介质涂覆装置均设置在料带传输机构的上方。
2.根据权利要求1所述的一种能够消除残留应力的堆焊装置，其特征在于：所述保温介质涂覆装置包括保温介质预热料斗、设置在设置在保温介质预热料斗上的挤压装置。
3.根据权利要求1所述的一种能够消除残留应力的堆焊方法，其特征在于：包括一下步骤：
S1、备料，先将需要进行堆焊的板件剪裁好，按照需求进行剪裁；
S2、第一次加热，将备好的板件材料放置到料带传输机构上，通过料带传输机构配合传输，板件材料到第一加热器下方时，通过第一加热器对板件材料进行加热；
S3、堆焊，经过第一次加热的板件材料移动至电弧焊堆焊装置下方，通过电弧焊堆焊装置进行电弧堆焊，电弧堆焊的区域形成熔池，电弧堆焊后的区域留下焊道；
S4、第二次加热，堆焊过的板件材料继续移动，移动至第二加热器的下方，通过第二加热器对堆焊过的焊道进行加热，被第二加热器加热的区域为焊道加热区；
S5、涂覆保温介质，经过第二次加热的板件材料继续传输，移动至保温介质涂覆装置，保温介质预热料斗对内部的介质进行加热预热，配合挤压装置将内部预热过的保温介质挤出，保温介质挤出后涂覆在板件材料上，将焊道盖住，被盖住的区域为焊道保温区。
4.根据权利要求3所述的一种能够消除残留应力的堆焊方法，其特征在于：所述第一加热器为卤素灯管加热，且加热温度在100-400度之间。
5.根据权利要求3所述的一种能够消除残留应力的堆焊方法，其特征在于：所述第二加热器为石英加热管，且加热温度在500-900度之间。
6.根据权利要求1所述的一种能够消除残留应力的堆焊方法，其特征在于：保温介质为陶瓷材料、石英砂颗粒状粗粉状材料。
7.根据权利要求1所述的一种能够消除残留应力的堆焊方法，其特征在于：保温介质预热温度在400-700度。
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