CN202344144U - 一种焊接辅助装置 - Google Patents

Abstract

一种焊接辅助装置，该焊接辅助装置包括用于设置成对的工件的焊接平台(10)和纵向拉伸装置(20)，该纵向拉伸装置(20)包括分别设置在所述焊接平台(10)的两侧的夹头(21)，所述纵向拉伸装置(20)通过所述夹头(21)与所述成对的工件相连接，以对所述成对的工件施加方向与所述成对的工件之间的接缝方向相同的拉力，其中，所述焊接辅助装置还包括用于对所述成对的工件进行预热的预热装置，该预热装置包括发热件(30)。在本实用新型中，通过利用预热装置对工件进行加热，使工件软化，可以减小拉伸所需的力，从而减小焊接的残余应力。

Description

一种焊接辅助装置

技术领域

本实用新型涉及焊接领域，具体地，涉及一种焊接辅助装置。 

背景技术

在将薄板形的工件焊接在一起时，为了防止焊接完毕后工件变形或者沿焊缝产生裂纹，通常会用到一种焊接辅助装置。利用所述焊接辅助装置对成对的工件进行固定，然后对工件进行焊接就可以实现上述目的。 

CN 1927531A中提供了能够实现上述目的的焊接辅助装置。如图1所示，该焊接辅助装置包括焊接平台10、横向压缩装置40和纵向拉伸装置20。将成对的工件设置在焊接平台10上，横向压缩装置40的夹头分别设置在所述焊接平台10的上下两侧，从而从上下两侧对成对的工件施加垂直于成对的工件的接缝的压缩力，防止焊接完成后，沿焊缝产生裂纹。纵向拉伸装置20的夹头21分别设置在焊接平台10的左右两侧，并与所述成对的工件的左右两侧相连接，从而从左右两侧对成对的工件施平行于工件接缝的拉力，从而防止焊接完成后工件发生变形。 

应当指出的是，只有当纵向拉伸装置20施加在工件上的预置应力产生的拉伸应变足够大时，才能抵消在工件焊接过程中造成的挤压应变。这就需要纵向拉伸装置提供足够大的拉力，从而对设备要求较高。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种焊接辅助设备，该焊接辅助设备对工件施加较小的力就能获得较大的拉伸应变。 

为了实现上述目的，本实用新型提供一种焊接辅助装置，该焊接辅助装 置包括用于设置成对的工件的焊接平台和纵向拉伸装置，该纵向拉伸装置包括分别设置在所述焊接平台的两侧的夹头，所述纵向拉伸装置通过所述夹头与所述成对的工件相连接，以对所述成对的工件施加方向与所述成对的工件之间的接缝方向相同的拉力，其中，所述焊接辅助装置还包括用于对所述成对的工件进行预热的预热装置，该预热装置包括发热件。 

优选地，所述发热件包括发热电阻。 

优选地，所述发热件设置在所述焊接平台上。 

优选地，所述发热件为两个，以分别与所述成对的工件相对应。 

优选地，所述纵向拉伸装置包括分别设置在所述焊接平台两侧的动夹座和定夹座，该动夹座和定夹座上均设置有所述夹头，所述动夹座能够朝向和远离所述定夹座的方向移动。 

优选地，所述纵向拉伸装置包括调节丝杠，所述定夹座上设置有与所述调节丝杠相配合的螺纹孔，所述调节丝杠的一端穿过所述螺纹孔与所述动夹座固定连接。 

优选地，所述纵向拉伸装置包括液压缸或气缸，该液压缸或气缸的活塞杆与所述动夹座互相连接，以带动该动夹座移动。 

优选地，其特征在于，该焊接辅助装置包括应变测量仪，该应变测量仪用于测量所述成对的工件沿拉伸方向产生的应变。 

在本实用新型中，通过利用预热装置对工件进行加热，使工件软化，可以减小拉伸所需的力，从而减小焊接的残余应力。 

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部 分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中： 

图1是现有技术中的焊接辅助装置；和 

图2是本实用新型所述的焊接辅助装置。 

附图标记说明 

10焊接平台  20纵向拉伸装置 

21夹头      22动夹座 

23定夹座    24调节丝杠 

30发热件    40横向压缩装置 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。 

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指图2中所示的方向。“纵向”指的是平行于所述成对的工件之间的接缝的方向，“横向”指的是垂直于所述成对的工件之间的接缝的方向。 

如图2所示，本实用新型提供一种焊接辅助装置，该焊接辅助装置包括用于设置成对的工件的焊接平台10和纵向拉伸装置20，该纵向拉伸装置20包括分别设置在焊接平台10的两侧的夹头21，纵向拉伸装置20通过夹头21与所述成对的工件相连接，以对成对的工件施加方向与所述成对的工件之间的接缝方向相同的拉力，其中，所述焊接辅助装置还可以包括用于对所述成对的工件进行预热的预热装置，该预热装置包括发热件30。 

利用夹头21夹持住所述成对的工件后，启动预热装置，使发热件30发热，从而对成对的工件进行加热。当工件加热到一定温度后，启动纵向拉伸装置20，对成对的工件进行拉伸，使该成对的工件产生沿接缝方向的塑性变形，然后再利用焊接装置将成对的工件焊接成为整体。 

利用预热装置的发热件30对所述成对的工件进行加热，可利用所述工件本身的热膨胀作用使所述成对的工件的焊缝附近区域产生拉伸，同时还可以使所述成对的工件软化，由于材料在高温下弹性模量降低，在加热的情况下进行拉伸的变形量会进一步增大，上述三个效应的综合可以减小使工件达到预定的应变所需的力。在拉伸变形场存在的同时进行焊接，使拉伸应变场和焊接应变场相叠加，可以使应变重新分配，控制焊接残余应力分布，减小焊接完成后工件的焊接残余变形。本实用新型所述的焊接辅助装置尤其适用于由强度较高的材料(如高强钢等)制成的工件的焊接。 

应当理解的是，本实用新型所述的焊接辅助装置还可以包括横向压缩装置40。该横向压缩装置40的夹头分别设置在焊接平台10的上下两侧，从而从上下两侧对成对的工件施加垂直于成对的工件的接缝的压缩力，防止焊接完成后，沿焊缝产生裂纹。由于发热件30对所述工件进行预热，使工件软化，从而也降低了横向压缩装置40对所述工件施加的力。 

在本实用新型中，对发热件30的形式也没有特殊的要求，只要能够对工件进行加热即可。例如，所述预热装置可以是电阻发热装置，发热件30可以是常见的发热电阻。此外，所述预热装置还可以是感应发热装置，发热件30可以是感应线圈。 

预热装置的加热件30可以设置在焊接平台10上，在工件的下方对工件进行加热，也可以将发热件30设置在工件的上表面，在工件的上方对工件进行加热。为了便于设置工件，优选地，可以将发热件30设置在焊接平台10上。 

并且，为了更加充分均匀地加热所述成对设置的工件，发热件30可以包括两个，以分别与所述成对的工件相对应。 

在进行焊接之前，纵向拉伸装置20沿成对的工件之间的接缝的方向对成对的工件施加拉力，以使该成对的工件产生纵向的塑性变形。 

通常，纵向拉伸装置20可以包括分别设置在焊接平台10两侧的动夹座22和定夹座23，该动夹座22和定夹座23上均设置有夹头21，动夹座22能够朝向和远离定夹座23的方向移动。 

在对工件进行预热时，当工件加热到一定温度后，控制位于初始位置的动夹座22，使该动夹座22沿远离定夹座23的方向移动。当工件的塑性变形达到预定程度后，即可停止移动动夹座22。焊接完成后，将工件从焊接平台上取下，控制动夹座22朝向定夹座23移动，恢复至初始位置。 

为了便于控制动夹座22的移动，优选地，纵向拉伸装置20可以包括调节丝杠24，定夹座23上设置有与所述调节丝杠24相配合的螺纹孔，调节丝杠24的一端穿过螺纹孔与动夹座22固定连接。

通过拧动调节丝杠24可以实现动夹座22远离或朝向定夹座23移动。此外，为了实现自动控制动夹座22的移动，纵向拉伸装置20还可以包括液压缸或气缸，该液压缸或气缸的活塞杆与动夹座22互相连接，以带动该动夹座22移动。 

当然，纵向拉伸装置20还可以包括两个动夹座22，该两个动夹座22能够朝互相远离的方向移动，从而拉伸被夹头21所夹持的工件。焊接完成后，同样可以控制两个动夹座22恢复至初始位置。 

为了便于控制，本实用新型所述的焊接辅助装置还可以包括应变测量仪，该应变测量仪用于测量所述成对的工件沿拉伸方向产生的应变。当测得的应变值达到操作者的预定值后，便可以开始焊接作业。 

通常，所述应变测量仪可以包括长度传感器，通过测量成对的工件的长 度变化可以换算出工件的应变值。此时，所述焊接辅助装置还可以包括控制焊接设备的控制器。当应变测量仪测得工件的应变值达到预定值后，将信号发送至控制器，从而利用控制器控制焊接设备启动，并对工件进行焊接。 

在本实用新型中，通过利用预热装置对工件进行加热，使工件软化，可以减小拉伸所需的力，从而减小焊接的残余应力，从而减轻了工件焊接完成后的变形；同时在焊接过程中，由于被焊接工件被软化，故不需要纵向拉伸装置提供太大的预置力，故对纵向拉伸装置的要求不高，更容易实现焊接作业，尤其对于焊接中要提供较大预置力的高强钢等材料而言，本实用新型的优势尤为显著。 

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。 

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。 

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。 

Claims (8)

1.一种焊接辅助装置，该焊接辅助装置包括用于设置成对的工件的焊接平台(10)和纵向拉伸装置(20)，该纵向拉伸装置(20)包括分别设置在所述焊接平台(10)的两侧的夹头(21)，所述纵向拉伸装置(20)通过所述夹头(21)与所述成对的工件相连接，以对所述成对的工件施加方向与所述成对的工件之间的接缝方向相同的拉力，其特征在于，所述焊接辅助装置还包括用于对所述成对的工件进行预热的预热装置，该预热装置包括发热件(30)。

2.根据权利要求1所述的焊接辅助装置，其特征在于，所述发热件(30)包括发热电阻。

3.根据权利要求1所述的焊接辅助装置，其特征在于，所述发热件(30)设置在所述焊接平台(10)上。

4.根据权利要求3所述的焊接辅助装置，其特征在于，所述发热件(30)为两个，以分别与所述成对的工件相对应。

5.根据权利要求1所述的焊接辅助装置，其特征在于，所述纵向拉伸装置(20)包括分别设置在所述焊接平台(10)两侧的动夹座(22)和定夹座(23)，该动夹座(22)和定夹座(23)上均设置有所述夹头(21)，所述动夹座(22)能够朝向和远离所述定夹座(23)的方向移动。

6.根据权利要求5所述的焊接辅助装置，其特征在于，所述纵向拉伸装置(20)包括调节丝杠(24)，所述定夹座(23)上设置有与所述调节丝杠(24)相配合的螺纹孔，所述调节丝杠(24)的一端穿过所述螺纹孔与所 述动夹座(22)固定连接。

7.根据权利要求5所述的焊接辅助装置，其特征在于，所述纵向拉伸装置(20)包括液压缸或气缸，该液压缸或气缸的活塞杆与所述动夹座(22)互相连接，以带动该动夹座(22)移动。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的焊接辅助装置，其特征在于，该焊接辅助装置包括应变测量仪，该应变测量仪用于测量所述成对的工件沿拉伸方向产生的应变。 

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