CN114905121B - 一种柔性气氛保护氩弧焊装置及其使用方法 - Google Patents

一种柔性气氛保护氩弧焊装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及真空焊接领域，具体是一种柔性气氛保护氩弧焊装置及其使用方法，包括柔性箱体、可移动组件，还包括柔性箱体工作平台、设置在柔性箱体内的焊件取放装置、与氩弧焊机的焊枪管路部分配合的衔接装置，其具体步骤如下：S1、将焊枪管路部分通过衔接装置与柔性箱体进行连接；S2、取下柔性箱体四周的卡钳；S3、通过出气口进行抽气至真空状态并关闭阀门；S4、观看内部工件状态进行焊接；S5、保证进出流量一致；S6、进行焊接修复；S7、取出焊接零件；S8、重复执行步骤，通过衔接装置采用锥度配合以及过盈配合和真空泥密封，有效的隔绝了焊枪装入箱体内因密封不好而带来的漏气的可能性。

Description

一种柔性气氛保护氩弧焊装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及真空焊接领域，具体是一种柔性气氛保护氩弧焊装置及其使用方法。
背景技术
在航空维修领域，现场钛合金焊接对气体保护要求极为严格，目前主要由两种方式，一是采用拖罩保护法，该方法主要用于简单构件、规则焊缝的保护，对操作人员技能要求不高，但其保护效果不佳，保护区较小，对于较复杂的结构在焊接过程中，需多角度去保护，该方法无法满足要求，并且焊接后的焊缝及热影响区受保护气流紊乱等不确定因素造成保护效果较差的蓝色、紫色等不良影响；二是放置在真空箱中解决氧化问题，该真空箱由德国生产的罗茨泵和真空机械泵组成的联合泵组，配合Jetline品牌的真空箱体和美国林肯氩弧焊机组成，该方法由于真空箱设备体积较大内部空间约为1.3m3，在真空度抽至10Pa所需时间较长，且要求真空箱体非常密封，同时对真空泵组的功率要求也很高，导致焊接效率低，虽其保护效果好，且不具有可移动性。
现有的焊接设备中,存在爆炸焊接和真空焊接等多种技术,焊接氧化一直是要解决的问题,采用现有的美国进口刚性真空室大型设备抽真空大约需要25-30分钟，对于战伤抢修来说，现场焊接无法移动且每次焊接时需要反复抽真空影响设备的生产效率,尤其焊接小型零件时无法连续进行焊接,其抽放真空时间严重影响生产效率；此外,现有的焊接工艺中,存在需要连续使用氩弧焊设备进行连续焊接作业,焊接过程中造成大量的烟雾,在美国进口刚性真空室大型设备中会严重的影响真空度，因其没有纯净高纯氩内循环功能，使其对焊接件的焊接质量造成二次污染以及人员的身体健康。如何快速抽取真空是目前真空焊接的难点。
因此，需要一种能满足焊接修复质量且效率高的新型可移动柔性真空室。要求其可实现移动、柔性、透明、密封、可快速充放惰性保护气以及工件便于移动的装置。利用箱体部分的柔性特点，最大程度上实现减小其内部空间，从而达到利用无限减小真空空间，换取良好的真空状态，通过与常规氩弧焊机快速拆装，可达到快速更换焊件且保护效果不受影响的良好效果，有效节约了空气净化及抽真空的大批费用，满足了可移动修复的需求，有效实现了焊接修复速度快、修理成本低且修复质量高的目标。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种柔性气氛保护氩弧焊装置及其使用方法。
一种柔性气氛保护氩弧焊装置，包括配合氩弧焊机进行焊接修复的柔性箱体、设置在柔性箱体下端的可移动组件，还包括设置在柔性箱体下端的柔性箱体工作平台、设置在柔性箱体内用于在不拆卸柔性箱体的情况下进行工件和工装的更换的焊件取放装置、与氩弧焊机的焊枪管路部分配合用于实现密封连接的衔接装置。
所述的可移动组件包括设置在柔性箱体下端的框架、设置在框架下端的若干组万向轮。
所述的柔性箱体由亚克力板一、亚克力板二、亚克力板三、亚克力板四通过真空泥拼接而成，所述的亚克力板三上设置有用于放置胶皮手套的手套口。
所述的柔性箱体工作平台为不锈钢板制成，所述的不锈钢板上开有用于接收氩气的进气口、用于排出空气的出气口、用于放入焊枪的焊枪口，所述的进气口、出气口还分别连接有进气管、出气管。
所述的进气管、出气管采用真空泥与柔性箱体连接，所述的亚克力板一、亚克力板二、亚克力板三、亚克力板四为透明状。
所述的焊件取放装置包括设置在柔性箱体工作平台边缘处的若干组柔性胶皮、用于挤压柔性胶皮起到密封作用的压条、设置在压条上起到收紧与方便拆卸作用的卡钳。
所述的衔接装置包括3瓣带锥度的圆柱形铁块、用于安装圆柱形铁块的带有台阶的衬套，所述的圆柱形铁块通过内部孔与焊枪管路部分通过过盈配合和真空泥连接，与衬套采用锥度配合和真空泥连接，锥度配合在抽取真空度时具有自锁效应。
一种柔性气氛保护氩弧焊装置的使用方法，其具体步骤如下：
S1、将焊枪管路部分通过衔接装置与柔性箱体进行连接，衔接装置由圆柱形铁块与衬套组成，与焊枪管路部分通过过盈配合连接；
S2、取下柔性箱体四周的卡钳，将焊枪、焊件和工装通过柔性胶皮可拆卸部分放入柔性箱体内部，将箱体四周的卡钳复位；
S3、通过出气口进行抽气至真空状态并关闭阀门，紧接着打开氩气开关，通过进气口将其内部空间充至所需状态，关闭氩气开关；
S4、操作人员通过真空箱体上开孔插入胶皮手套手持焊枪，经透明的柔性箱体观看内部工件状态进行焊接；
S5、焊接过程中根据试验件表面状态对箱体的进气口、出气口进行流量进出的把控，保证进出流量一致，从而达到柔性箱体内部气氛的内循环自净功能；
S6、操作人员通过对箱体内部焊件状态的把握，进行焊接修复；
S7、焊接修复完成后，关闭进气口，打开出气口，取下箱体四周的卡钳，打开柔性胶皮，取出焊接零件；
S8、完成一次修复后的工件，可以重复执行步骤S2～步骤S7的步骤，直到将所有焊件修复完成。
本发明的有益效果是：通过衔接装置采用锥度配合以及过盈配合和真空泥密封，有效的隔绝了焊枪装入箱体内因密封不好而带来的漏气的可能性；卡钳压紧开槽的压条和柔性胶皮，有效地提高了设备的真空度和工作效率，有效精简焊件表面损伤修复的复杂度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的柔性箱体的立体结构示意图一；
图3为本发明的柔性箱体的立体结构示意图二；
图4为本发明的柔性箱体工作平台结构示意图；
图5为本发明的压条结构示意图；
图6为本发明的柔性胶皮结构示意图；
图7为本发明的柔性胶皮和压条装配结构示意图；
图8为本发明的衬套结构示意图；
图9为本发明的衔接装置立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图9所示，一种柔性气氛保护氩弧焊装置，包括配合氩弧焊机进行焊接修复的柔性箱体3、设置在柔性箱体3下端的可移动组件，还包括设置在柔性箱体3下端的柔性箱体工作平台、设置在柔性箱体3内用于在不拆卸柔性箱体3的情况下进行工件和工装的更换的焊件取放装置、与氩弧焊机的焊枪管路部分配合用于实现密封连接的衔接装置6。
所述的可移动组件包括设置在柔性箱体3下端的框架10、设置在框架10下端的若干组万向轮11。
所述的焊件取放装置可满足多种焊件要求，箱体内部用于放置需焊接工件以及工装。
所述的柔性箱体3由亚克力板一1.1、亚克力板二1.2、亚克力板三1.3、亚克力板四1.4通过真空泥拼接而成，所述的亚克力板三1.3上设置有用于放置胶皮手套5的手套口1.5。
在正面开得手套口1.5采用专用亚克力胶水和真空泥连接，目的在于密封。
所述的柔性箱体工作平台为不锈钢板14制成，所述的不锈钢板14上开有用于接收氩气的进气口15、用于排出空气的出气口16、用于放入焊枪7的焊枪口17，所述的进气口15、出气口16还分别连接有进气管1、出气管2。
所述的进气管1、出气管2采用真空泥与柔性箱体3连接，所述的亚克力板一1.1、亚克力板二1.2、亚克力板三1.3、亚克力板四1.4为透明状。
由于该装置由亚克力板和少量钢板构成，轻便灵活，该装置采用具有可快速移动的可移动组件，不但实现了内场的焊接需求，更是可以在外场保障好对焊件的修复。
所述的焊件取放装置包括设置在柔性箱体工作平台边缘处的若干组柔性胶皮8、用于挤压柔性胶皮8起到密封作用的压条12、设置在压条12上起到收紧与方便拆卸作用的卡钳4。
在充满高纯氩操作以后，少量开启进气口15的阀门，同时也少量开启出气口16的门，使其内部空间形成进气与出气的良好内循环，如此静置5分钟后再正式氩弧焊焊接产品，可保证很好的焊接质量，即使在焊接过程中产生一些烟尘和烟雾类，也能迅速通过内循环排出箱体外，从而保证箱体内高纯氩气氛的纯度和焊接质量。
可拆卸的卡钳4来取下柔性胶皮8和压条12，取下后拿出焊件，放入焊件，装上开槽的压条12和柔性胶皮8，将卡钳4压紧开槽的压条12和柔性胶皮8，有效地提高了设备的真空度和工作效率，有效精简焊件表面损伤修复的复杂度。
所述的衔接装置6包括3瓣带锥度的圆柱形铁块19、用于安装圆柱形铁块19的带有台阶的衬套18，所述的圆柱形铁块19通过内部孔与焊枪管路部分通过过盈配合和真空泥连接，与衬套18采用锥度配合和真空泥连接，起到密封作用，锥度配合在抽取真空度时具有自锁效应。
衔接装置6采用锥度配合以及过盈配合和真空泥密封，有效的隔绝了焊枪装入箱体内因密封不好而带来的漏气的可能性。
利用本发明的真空状态解决了实际修理中焊件在焊接时裸露空气中被氧化的现象，柔性装置所具有的优点是排气充气不需要刚性装置那么长的时间，利用减少空间来换取真空度的原理，将空气快速排出；另外，利用可拆卸性的装置可多次进行不同焊件的焊接需求，并可对焊接修复质量进行有效控制。
一种柔性气氛保护氩弧焊装置的使用方法，其具体步骤如下：
S1、将焊枪7管路部分通过衔接装置6与柔性箱体3进行连接，衔接装置6由圆柱形铁块19与衬套18组成，见附图，与焊枪管路部分通过过盈配合连接；
S2、取下柔性箱体3四周的卡钳4，将焊枪7、焊件和工装通过柔性胶皮8可拆卸部分放入柔性箱体3内部，将箱体四周的卡钳4复位；
S3、通过出气口16进行抽气至真空状态并关闭阀门，紧接着打开氩气开关，通过进气口15将其内部空间充至所需状态，关闭氩气开关；
S4、操作人员通过真空箱体上开孔插入胶皮手套5手持焊枪如图2所示，经透明的柔性箱体3观看内部工件状态进行焊接；
S5、焊接过程中根据试验件表面状态对箱体的进气口15、出气口16进行流量进出的把控，保证进出流量一致，从而达到柔性箱体内部气氛的内循环自净功能；
S6、操作人员通过对箱体内部焊件状态的把握，进行焊接修复；
S7、焊接修复完成后，关闭进气口15，打开出气口16，取下箱体四周的卡钳4，打开柔性胶皮8，取出焊接零件；
S8、完成一次修复后的工件，可以重复执行步骤S2～步骤S7的步骤，直到将所有焊件修复完成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种柔性气氛保护氩弧焊装置的使用方法，其特征在于：该柔性气氛保护氩弧焊装置包括配合氩弧焊机进行焊接修复的柔性箱体(3)、设置在柔性箱体(3)下端的可移动组件，其特征在于：还包括设置在柔性箱体(3)下端的柔性箱体工作平台、设置在柔性箱体(3)内用于在不拆卸柔性箱体(3)的情况下进行工件和工装的更换的焊件取放装置、与氩弧焊机的焊枪管路部分配合用于实现密封连接的衔接装置(6)；所述的柔性箱体(3)由亚克力板一(1.1)、亚克力板二(1.2)、亚克力板三(1.3)、亚克力板四(1.4)通过真空泥拼接而成，所述的亚克力板三(1.3)上设置有用于放置胶皮手套(5)的手套口(1.5)；所述的柔性箱体工作平台为不锈钢板(14)制成，所述的不锈钢板(14)上开有用于接收氩气的进气口(15)、用于排出空气的出气口(16)、用于放入焊枪(7)的焊枪口(17)，所述的进气口(15)、出气口(16)还分别连接有进气管(1)、出气管(2)；所述的焊件取放装置包括设置在柔性箱体工作平台边缘处的若干组柔性胶皮(8)、用于挤压柔性胶皮(8)起到密封作用的压条(12)、设置在压条(12)上起到收紧与方便拆卸作用的卡钳(4)；
所述的衔接装置(6)包括3瓣带锥度的圆柱形铁块(19)、用于安装圆柱形铁块(19)的带有台阶的衬套(18)，所述的圆柱形铁块(19)通过内部孔与焊枪管路部分通过过盈配合和真空泥连接，与衬套(18)采用锥度配合和真空泥连接，锥度配合在抽取真空度时具有自锁效应；
所述使用方法的具体步骤如下：
S1、将焊枪(7)管路部分通过衔接装置(6)与柔性箱体(3)进行连接，衔接装置(6)由圆柱形铁块(19)与衬套(18)组成，与焊枪管路部分通过过盈配合连接；
S2、取下柔性箱体(3)四周的卡钳(4)，将焊枪(7)、焊件和工装通过柔性胶皮(8)可拆卸部分放入柔性箱体(3)内部，将箱体四周的卡钳(4)复位；
S3、通过出气口(16)进行抽气至真空状态并关闭阀门，紧接着打开氩气开关，通过进气口(15)将其内部空间充至所需状态，关闭氩气开关；
S4、操作人员通过真空箱体上开孔插入胶皮手套(5)手持焊枪(7)，经透明的柔性箱体(3)观看内部工件状态进行焊接；
S5、焊接过程中根据试验件表面状态对箱体的进气口(15)、出气口(16)进行流量进出的把控，保证进出流量一致，从而达到柔性箱体内部气氛的内循环自净功能；
S6、操作人员通过对箱体内部焊件状态的把握，进行焊接修复；
S7、焊接修复完成后，关闭进气口(15)，打开出气口(16)，取下箱体四周的卡钳(4)，打开柔性胶皮(8)，取出焊接零件；
S8、完成一次修复后的工件，可以重复执行步骤S2～步骤S7的步骤，直到将所有焊件修复完成。
2.根据权利要求1所述的一种柔性气氛保护氩弧焊装置的使用方法，其特征在于：所述的可移动组件包括设置在柔性箱体(3)下端的框架(10)、设置在框架(10)下端的若干组万向轮(11)。
3.根据权利要求1所述的一种柔性气氛保护氩弧焊装置的使用方法，其特征在于：所述的进气管(1)、出气管(2)采用真空泥与柔性箱体(3)连接，所述的亚克力板一(1.1)、亚克力板二(1.2)、亚克力板三(1.3)、亚克力板四(1.4)为透明状。
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