CN213105309U - 一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于焊接技术领域，公开了一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，包括装夹平台和喷气镶条，装夹平台包括喷气凹槽，喷气镶条具有依次连通的气体通入孔、送气通道以及多个气体喷出孔，喷气镶条与喷气凹槽相配合，并设置在喷气凹槽的内部，气体通入孔用于从外部向送气通道内通入惰性气体，待焊接的中厚板的待焊位置与气体喷出孔位置相对应,多个气体喷出孔用于将送气通道内的惰性气体向外部喷出，因此，惰性气体的喷射不仅对焊接处的熔池所受到的重力进行反补偿，而且能避免熔池与空气的接触，从而既使得焊缝不被氧化，又使得溶池不会坍塌且成型良好。

Description

一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具。

背景技术

随着激光技术的快速发展，激光焊接被广泛应用于材料连接领域。由于激光能量密度比传统焊接技术的能量密度高，激光焊接在中厚板焊接领域有更大的优势，但是，激光焊接的高自动化对待焊接工件的稳定性要求高，因此，在进行中厚度工件焊接时，用于固定待焊接工件的固定夹具的使用是非常必要的。

目前，用于固定待焊接工件的固定夹具为带有若干快速压头的一块硬质平板，并且该硬质平板上具有对应待焊接工件的焊接处的凹槽，该凹槽用于避免焊接时焊接处的高热烧熔硬质平板，在固定待焊接工件时，通过快速压头将其固定在平面上，并将其待焊接处放置在凹槽上，然后对其进行焊接。

但是，在中厚板工件的焊接作业完成后，焊缝处往往不可避免地出现以下不足：焊缝易氧化及溶池易坍塌，其中，焊缝易氧化导致焊缝组织松散，容易脱落，从而影响了焊接处的连接强度；溶池易坍塌导致了完成焊接的工件背部成型差。

实用新型内容

针对现有技术的不足，经过对焊接过程的研究发现，导致焊缝易氧化及溶池易坍塌的原因在于焊接中厚板时焊接热输入较大，具体地，在焊接过程中，在焊接处将会渗漏出形成熔池，而较大的熔池在重力作用下易坍塌，而且由于中厚板的焊接冷却时间相对较长，导致该熔池存在的时间也较长，也即意味着熔池和空气接触的时间较长，从而造成焊件的背部焊缝易氧化。

本实用新型提供一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，该一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具能够通过对熔池所受到的重力进行反补偿，而且能避免焊缝成型时熔池与空气的接触，从而即使得焊缝不被氧化，又使得溶池不会坍塌且成型良好。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案为：

一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，其特征在于，包括：装夹平台,具有多个快速压头，快速压头用于将待焊接的中厚板压紧固定在装夹平台的上表面，喷气镶条，其中，装夹平台上还具有喷气凹槽，喷气镶条与喷气凹槽相配合，并设置在喷气凹槽的内部，喷气镶条具有依次连通的气体通入孔、送气通道以及多个气体喷出孔，气体通入孔用于从外部向送气通道内通入惰性气体，待焊接的中厚板的待焊位置与气体喷出孔位置相对应,多个气体喷出孔用于将送气通道内的惰性气体向外部喷出。

优选地，喷气凹槽为截面形状呈矩形的通槽，喷气镶条沿喷气凹槽的长度方向可移动地安装在喷气凹槽内。

优选地，喷气镶条的形状与喷气凹槽的形状相同。

优选地，气体通入孔设置在喷气镶条的端面，气体喷出孔沿喷气镶条的长度方向设置。

优选地，一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具还包括遮挡板，设置在喷气凹槽的上方，遮挡板的长度短于喷气镶条的长度，遮挡板的宽度与喷气镶条的宽度相同，遮挡板沿喷气镶条的长度方向可移动的设置在喷气镶条上。

优选地，装夹平台上还具有多个固定螺孔，快速压头通过固定螺孔固定在预定位置。

优选地，一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具还包括底座和垫脚，底座安装在装夹平台的下表面，垫脚安装在底座的下表面。

优选地，一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具还包括提手，对称地设置在底座的相对的侧面上，并且提手为与底座的侧面垂直的杆状提手。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.因为本实用新型的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具的喷气镶条与喷气凹槽相配合，并设置在喷气凹槽的内部，喷气镶条具有依次连通的气体通入孔、送气通道以及多个气体喷出孔，气体通入孔用于从外部向送气通道内通入惰性气体，待焊接的中厚板的待焊位置与气体喷出孔位置相对应,多个气体喷出孔用于将送气通道内的惰性气体向外部喷出，因此，惰性气体的喷射不仅对焊接处的熔池所受到的重力进行反补偿，而且能避免熔池与空气的接触，从而既使得焊缝不被氧化，又使得溶池不会坍塌且成型良好。

2.因为本实用新型的喷气镶条沿喷气凹槽的长度方向可移动地安装在喷气凹槽内，因此，喷气镶条能够被方便地移动或者更换。

3.因为本实用新型还包括设置在喷气凹槽的上方的遮挡板，遮挡板的长度短于喷气镶条的长度，遮挡板的宽度与喷气镶条的宽度相同，遮挡板沿喷气镶条的长度方向可移动的设置在喷气镶条上，因此，遮挡板能够根据实际需求暴露喷气镶条的预定位置对中厚板进行喷气。

4.因为本实用新型的装夹平台上还具有多个固定螺孔，快速压头通过固定螺孔固定在预定位置，因此，快速压头能够方便地固定在装夹平台上的多个预定位置，从而将待焊接的中厚板固定在多个装夹平台上的多个预定位置。

3.因为本实用新型还包括对称地设置在底座的相对的侧面上的提手，并且提手为与底座的侧面垂直的杆状提手，因此，操作人员通过握持提手能够方便地对用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具进行移动。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具的正视图；

图2为本实用新型的实施例的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具的侧视图；

图3为本实用新型的实施例的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具的侧视剖视图；

图4为本实用新型的实施例的喷气镶条的正视图；以及

图5为本实用新型的实施例的喷气镶条的侧视剖视图。

图中：100、用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，10、装夹平台，11、快速压头,11、喷气凹槽,20、喷气镶条，21、气体通入孔，22、送气通道，23、气体喷出孔，30、底座，40、垫脚，50、提手。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

如图1-3所示，本实施例中的待焊接的中厚板至少为2件，且均为金属板材，其厚度范围为4.5mm至25mm。

一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具100，包括装夹平台10、喷气镶条20、遮挡板(附图中未标出)、底座30、垫脚40以及提手50。

装夹平台10的上表面具有多个固定螺孔(附图中未标出)、多个快速压头11以及喷气凹槽12，多个快速压头11通过多个固定螺孔固定在装夹平台10上的多个预定位置，以便用于将待焊接的中厚板压紧固定在装夹平台10的上表面，喷气凹槽12为截面形状呈矩形的通槽，在本实施例中，装夹平台10为平机，喷气凹槽12为位于装夹平台10的上表面的中部的直通槽，并且喷气凹槽12的长度方向与装夹平台10的边平行。

如图1、图4-5所示，喷气镶条20的形状与喷气凹槽12的形状相同，且相互相配合，喷气镶条20沿喷气凹槽12的长度方向可移动地安装在喷气凹槽12的内部，能够通过喷气凹槽12的开放端抽离装夹平台10或者放入装夹平台10，喷气镶条20具有依次连通的气体通入孔21、送气通道22以及多个气体喷出孔23，在本实施例中，喷气镶条20的材质为紫铜镶条，其高度小于喷气凹槽12的深度，从而喷气镶条20的上表面低于装夹平台10的上表面，从而在焊接处位于喷气镶条20的上方时，喷气镶条20的上表面与中厚板焊接处的背部相隔一定距离。

气体通入孔21设置在喷气镶条20的端面，送气通道22位于喷气镶条20的内部，气体喷出孔23沿喷气镶条20的长度方向设置，气体通入孔21用于从外部向送气通道22内通入惰性气体，待焊接的中厚板的待焊位置与气体喷出孔23位置相对应,多个气体喷出孔23用于将送气通道22内的惰性气体向外部喷出，在本实施例中，气体通入孔21通过管路与外部惰性气体供应装置连通，惰性气体优选为氩气。

遮挡板设置在喷气凹槽12的上方，遮挡板的长度短于喷气镶条20的长度，遮挡板的宽度与喷气镶条20的宽度相同，遮挡板沿喷气镶条20的长度方向可移动的设置在喷气镶条20上，在本实施例中，遮挡板为矩形板，数量至少为一块，通过移动遮挡板使得遮挡板对部分的气体喷出孔23进行阻挡，以防止气体喷出孔23喷出过多的惰性气体对环境造成污染。

底座30，安装在装夹平台10的下表面，用于为装夹平台10提供支撑面，在本实施例中，底座30为金属矩形平板底座。

垫脚40安装在底座30的下表面，用于为装夹平台10提供支撑点以及缓冲，在本实施例中，垫脚40的数量为4个，材质为橡胶，分别位于底座30的下表面的4角。

提手50对称地设置在底座30的相对的侧面上，并且提手50为与底座30的侧面垂直的杆状提手，用于供操作人员握持，方便移动用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具100，在本实施例中，提手50所在的底座30的相对侧面分别位于喷气凹槽12的两侧，每侧的提手50的数量均为2个。

以下为用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具100的应用过程：

首先，将待焊接的至少两块中厚板工件放置在装夹平台10上，并将待焊接处对应气体喷出孔23的正上方，将至少两块中厚板工件靠拢并使用快速压头分别压紧固定，通过外部的惰性气体供应装置向喷气镶条20内部输入惰性气体，

然后，开始在待焊接处对至少两块中厚板工件进行焊接，由于在焊接过程中，惰性气体的持续喷射不仅对焊接处的熔池所受到的重力进行反补偿，从而使得熔池不会坍塌且成型良好，而且能避免熔池与空气的接触，从而使得焊接形成的焊缝不被氧化。

为了满足至少两块待焊接中厚板的拘束条件，根据至少两块待焊接中厚板的不同具体位置情况，先将部分中厚板对应气体喷出孔23放置，通过对应快速压头11压紧固定，再通过装夹平台10上的对称的快速压头11将剩余部分中厚板压紧固定，最后根据待焊接处的长度以及工艺参数等调节喷气镶条20的气体喷出孔23的暴露数量。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，其特征在于，包括：

装夹平台,具有多个快速压头，该快速压头用于将待焊接的中厚板压紧固定在所述装夹平台的上表面；以及

喷气镶条，

其中，所述装夹平台上还具有喷气凹槽，

所述喷气镶条与所述喷气凹槽相配合，并设置在所述喷气凹槽的内部，

所述喷气镶条具有依次连通的气体通入孔、送气通道以及多个气体喷出孔，所述气体通入孔用于从外部向所述送气通道内通入惰性气体，

所述待焊接的中厚板的待焊位置与所述气体喷出孔位置相对应,多个所述气体喷出孔用于将所述送气通道内的惰性气体向外部喷出。

2.根据权利要求1所述的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，其特征在于：

其中，所述喷气凹槽为截面形状呈矩形的通槽，所述喷气镶条沿所述喷气凹槽的长度方向可移动地安装在所述喷气凹槽内。

3.根据权利要求2所述的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，其特征在于：

其中，所述喷气镶条的形状与所述喷气凹槽的形状相同。

4.根据权利要求1所述的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，其特征在于：

其中，所述气体通入孔设置在所述喷气镶条的端面，所述气体喷出孔沿所述喷气镶条的长度方向设置。

5.根据权利要求1所述的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，其特征在于，还包括：

遮挡板，设置在所述喷气凹槽的上方，遮挡板的长度短于所述喷气镶条的长度，所述遮挡板的宽度与所述喷气镶条的宽度相同，所述遮挡板沿所述喷气镶条的长度方向可移动的设置在所述喷气镶条上。

6.根据权利要求1所述的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，其特征在于：

其中，所述装夹平台上还具有多个固定螺孔，所述快速压头通过所述固定螺孔固定在预定位置。

7.根据权利要求1所述的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，其特征在于，还包括：

底座和垫脚，所述底座安装在所述装夹平台的下表面，所述垫脚安装在所述底座的下表面。

8.根据权利要求1所述的用于中厚板焊接背部保护及成型优化的夹具，其特征在于，还包括：

提手，对称地设置在底座的相对的侧面上，并且所述提手为与所述底座的侧面垂直的杆状提手。

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