CN1180601A - 药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具 - Google Patents

Abstract

一种突破460mm长度极限、可无限延长的药皮涂层大直径电焊条及其焊接器具,焊条成卷筒盘式包装。3.2以上直径焊芯为细钢丝绞股状,药皮外涂有保护膜,药皮上不切开导电槽,等距离间隔有一段3mm宽的药皮能给钢芯导电,适用于替代自动焊丝实行连接焊接,也可用现行焊接工具作手动电弧焊。不开导电槽的连续电焊条由输条机在焊接时开导电槽,在焊接器具里实现给焊芯导电后再将切口补上,成全封闭涂层状进入融池。这种连续焊条不会返潮,所焊的焊缝质量高,消除短焊条每根丢弃五分之一的浪费,简化了焊条生产工序,降低了成本,提高了焊接效率。

Description

药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具

本发明是一种在钢芯外涂药皮，药皮上有保护膜，使用现行交直流焊机进行自动化连续焊接并可用现行手动电弧焊方式在任意场所进行焊接的盘式大直径电焊条及与其配套的焊接器具。

自发明电焊技术以来，各国的产品形式、生产使用方式没有改变，均为单根生产，钢杆作芯，药膜在外，成把软包装。这种电焊条由于焊接电流受焊条的焊芯钢材自身电阻的限制，电流过大或焊条过长，焊接过程中引弧后产生的高温，通过焊条钢芯传导使未焊接部分的药皮发红导致破裂、脱落，另外，药皮涂层很脆，焊条弯曲时即开裂、脱落，因而，国际通行的电焊条长度制式为230--460mm。这一制式决定了现有电焊条生产工艺落后，效率极低的缺陷是无法解决的。这种短制式焊条在使用中需不断手动引弧，并不断更换焊条，已不适应现代化大生产对焊接件必需达到在计算机控制下实现不间断引弧，保证形成一致性高强度无焊接缺陷焊缝的要求，更不能实现自动化连续焊接，另外，运辅过程中药膜容易脱落，即不能使用，焊条药皮涂层极易受潮，使用前需重新烘烤，且每根焊条都要抛弃近五分之一长度的焊条头，浪费钢材和药料极多。后来，出现了二氧化碳气体保护焊、埋弧自动焊接和药芯焊丝等技术，但自动焊丝无药皮涂层，焊缝质量不好，生产成本高，运用中需使用特殊的专用电焊机，这种焊机价格昂贵，又限制了焊接技术运用的范围，不易普及。这种焊接技术由于受焊丝钢材预应力，特别是药芯焊丝圆管预应力的限制，直径一般不大于2.0mm，在焊接宽焊缝或厚钢板时靠堆砌式填补焊缝，使焊缝质量下降，且焊接过程中飞溅现象大于手动电弧焊，造成钢材浪费。药芯焊丝的药料重量比太小，多种药料混合比例不均匀，仍需使用二氧化碳气体作辅助保护，即使是自保护药芯焊丝，其气渣保护并不完善且属熔融金属滞后式保护，焊接质量仍不够理想。药芯焊丝需复杂的制造设备和工艺，生产成本极高，因而价格昂贵，不易普及使用。1993年1月，我发明了“内填药铠装连续焊接电焊条”，首先突破了短制式大直径电焊条460mm的长度极限，实现了钢芯直径2.5mm以上大直径有药皮涂层电焊条和有焊芯外铠装的大直径药芯焊条的连续焊接。1994年12月，我在连续电焊条发明基础上研制成功六种形式的大直径连续电焊条，完全解决了大直径短制式电焊条不能盘弯、加长用于连续焊接，难以形成高质量一致性焊缝这一全球性的老大难问题。1996年5月，我又在上述二专利的基础上发明了无铠装的大直径药皮涂层连续焊接电焊条及与其配套的专用焊接器具，进一步减化了连续电焊条的生产工艺，降低了生产成本，提高了焊接质量和焊接效率。

本发明的目的是要提供一种长度突破460mm极限，能无限延长，不同型号的焊条钢芯直径超过5mm仍能弯盘，钢芯最小直径2.5mm的大直径药皮涂层连续焊接电焊条及与其配套的焊接器具。这种连续电焊条的药皮涂层外有一层保护膜，药皮上不开导电槽，也可开等距离导电槽，与专用焊接器具配套使用，能给钢芯连续导电，却保持全焊程完整的药皮套筒效应。制造这种焊条时保留了现行制造短电焊条工厂的主要设备和原材料，使用时除能使用专用送条器、焊枪实行连续自动焊外，还能用现行交直流电焊机、手动电弧焊焊钳在任意场所实行手动电弧焊，均可消除现行短制式焊条每根丢弃近五分之一的浪费现象。这种焊条可完全替代所有短制式大直径药皮涂层电焊条和气体保护焊丝、药芯焊丝，替代埋弧焊方式，实现手动电弧焊和连续自动焊方式共用，大幅度提高焊接效率和焊接质量，降低焊工的劳动强度，并简化了焊条生产工序，大大降低生产成本。这种焊条还可根据焊接场所的特殊需要截取下任意长度弯成任意角度作手动电弧焊。

本发明的目的是这样实现的：将多根直径1mm的钢丝绞股到直径3.2mm以上的焊条钢芯盘圆，多股焊丝中有一股细丝上每间隔50mm有一突起导电点，突起部分的厚度与药皮涂层的厚度等同，直径3.2mm以下为独股焊芯，给焊芯连续性涂上焊药，将连续涂层焊条卷成大盘，利用长焊条焊芯本身的电阻热将焊条烘干，给药皮涂层涂上一层保护薄膜，就可按规格长度分成小盘包装。其中的一种型号的全涂层连续电焊条，在给药皮涂层加保护膜后，在药皮涂层上每间隔100mm在焊条一侧等距离切去宽度不大于3mm的药皮涂层，露出钢芯，也可作焊条两侧对称切除药皮或作环状切除，再经二次涂挂工艺将导电切口处用一种可以导电的药料重新弥合成全封闭式药皮涂层，即可按规格卷成小盘包装。这种焊条可与专用送条器和焊枪配合用于连续自动焊。与其配套的焊接器具上设无动力的链轮式带等距离弹簧导电接点的导电装置，可给由输条器在连续电焊条的药皮涂层上切出等距离导电切口的焊条作连续性给焊芯供电。焊接器前端设有装填补剂的空腔，连续电焊条的导电切口经过时，填补剂自动将导电切口无药皮部分或连续电焊条上其它的药皮缺损处重新弥合，弥合处的药料在进入融池前被焊芯传导的高温烘干，重新成为全封闭的药皮套筒。由于链轮上的弹簧导电接点的间隔距离与焊条上的可以导电的涂层部分的间隔距离等同，因而也能给这种焊条上设有等间隔可以导电药皮涂层的焊条的焊芯作连续性供电，实行全封闭药皮涂层式连续焊接。

本发明实施时保留了生产短焊条工厂的大部分设备，却使焊条生产程序简化，机械化程度增高，生产成本大大降低，生产短制式电焊条的工厂可方便地转产连续电焊条；保留了现行各种型号的焊接器具，可实行手动电弧焊和程控连续焊接方式共用；导电距离短，用常规电流焊接亦可得到最大的电流密度，又保持了全焊程药皮套筒效应，既约束了电弧冲力、减少了飞溅，又形成全焊程药皮涂层气渣联合保护深熔池焊接，厚钢板可一次性焊透，焊缝两面同时成型，焊缝质量高；没有焊条头，节约钢材药料，使用时能多焊出五分之一的焊缝；价格低于同规格型号的短电焊条，更大大低于气保焊丝和药芯焊丝的销售价格，可以完全取代自动焊丝和药芯焊丝用于自动焊领域，比自动焊丝增加熔池中钢材填补量和冶金二次反应，大大提高焊接质量。连续电焊条药皮涂层外有了保护膜，又在施焊时达到连续导电目的后将药皮上缺损部分再次涂上了药皮，将焊芯全部封闭起来，因而，将使电焊条从此消除“电焊条药皮受潮或破损后裸露钢芯即不能使用”的劣根性缺陷，永远不再会有废品，不会返潮，使用前亦无需烘烤。

附图1：药皮涂层外加涂的焊药保护膜(1)，药皮涂层(2)，用细钢丝绞合成一定直径的焊条钢芯(3)。

附图2：药皮涂层外加涂的铝合金焊药保护膜(1)，药皮涂层(2)，药皮涂层上裸露的导电接触点(3)，组合成焊芯的一股带突出导电接触点的钢丝(4)，多股胶合成的焊芯(5)，焊芯上的一股钢丝上预制的导电接触点(6)。

附图3：给切除3mm宽药皮的导电段弥补加涂的可以导电的药皮涂层(1)，药皮涂层外的保护膜(2)药皮涂层(3)，多股胶合焊芯(4)。

附图4：焊条盘圆支撑架(1)连续电焊条盘圆(2)，进条导向矫直孔(3)，开导电切口的铣刀组合(4)，变速器(5)，逆变电机(6)，导电链条上抱送电焊条的卡子(7)，导电链条(8)，链轮(9)，出条输导管(10)，输条机外壳(11)，开好等距离导电切口的电焊条。

附图5：由输条机在焊接过程中在连续电焊条药皮涂层上开出的等距离导电切口(1)，进条导管(2)，电缆紧固卡子(3)，导电链条(4)，电缆裸铜部分(5)，紧固卡子(6)，手动开关(7)，开关扳机(8)，弹簧(9)，导电紫铜板(10)，导电板固定螺栓(11)，焊接器外壳(12)，链轮(13)，链轮上导电接点(14)，限位轴承(15)，密封圈(16)，容纳填补剂的空腔(17)，进料导管(18)，出条导管(19)，重新变为全封闭药皮涂层的电焊条(20)。现结合附图对本发明的结构和应用例作进一步的说明：

将多股钢芯绞合成焊芯(1-3)，其中的一股焊芯丝上可预制成等距离突出的导电点(2-6)，给钢芯涂上药皮(1-2)，烘干后再涂上保护膜(1-1)，其中一种保护膜为铝合金膜(2-1)，成盘式包装即成。施焊时，输条机给电焊条开出等距离的导电切口(4-4)，将不大于3mm的一段钢芯裸露(5-1)，链轮(4-9)抱送式(4-7)将焊条输出，焊条由送条软管导入焊接器具，链轮式导电装置给电焊条的焊芯连续导电(5-14)，而图2、3的连续电焊条则无需由输条机开导电切口，焊具上的导电接点(5-14)与电焊条上能导电的药皮涂层部分(3-1)接触，也能给焊条钢芯(2-5、3-4)连续供电。已导电的焊条进入填补剂空腔(5-17)，粘附上粉状或膏状的填补剂，从出条导管输出后又成为全封闭式药皮涂层焊条(5-20)，药皮缺损处补上的填补剂被焊芯从熔池传导来的热能烘干，形成全封闭药皮套筒后才进入熔池。

Claims (9)

1、一种钢芯外涂有药皮、药皮外涂有保护膜，焊条长度超过460mm的药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具，其特征是：焊条钢芯直径大于3.2mm的焊芯成细丝绞股状，其中一根焊丝上有预制的突起导电点，连续性全封闭药皮涂层上有保护膜，药皮涂层上不切开导电槽，等距离间隔有一段药皮涂层能够给焊芯导电，输条机由双链轮以抱送方式推动连续焊条行进，由输条机在施焊时在药皮涂层上等距离切除一段药皮形成导电槽，焊具前部空腔中有填补剂，焊条的焊芯导电后药皮涂层恢复全封闭套筒状。

2、根据权利要求1所述的药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具，其特征是：大直径焊芯的绞股细丝与焊芯材质相同，直径1--1.5mm，直径3.2mm以下的焊芯为独股。

3、根据权利要求1所述的药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具，其特征是：药皮涂层上不开切导电槽，药皮涂层保护膜分为胶质和铝合金质两类。

4、根据权利要求1所述的药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具，其特征是：可导电的一段药皮涂层为环状，也可涂于焊条一侧或双侧，两个药皮导电段之间的间隔不大于10mm，每个药皮导电段的宽度不大于3mm。

5、根据权利要求1所述的药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具，其特征是：由输条机自行切开的导电槽，宽度不大于3mm，两槽间隔不大于10mm，导电槽可在焊条下部切开，也可两侧对切或环切。

6、根据权利要求1所述的药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具，其特征是：焊具前部的空腔上有填补剂添加孔，与输导管相连，填补剂分粉末型、膏糊型两类。

7.根据权利要求1所述的药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具，其特征是：焊接器具无动力，为被动式，设置了导电点的导电链轮安装在弹簧上，连续电焊条由滚珠轴承定位。

8、根据权利要求1所述的药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具，其特征是：焊接器具与输条机之间用软管连接。

9、根据权利要求1所述的药皮涂层连续焊接电焊条及其焊接器具，其特征是：一根绞股钢丝上预制的导电接点的高度与药皮厚度等同。

Images