焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，包括襯墊裝置和循環(huán)水冷裝置，兩塊待焊板材坡口相對(duì)地固定在襯墊裝置上側(cè)，循環(huán)水冷裝置與襯墊裝置連接；銅襯墊四個(gè)面上分別設(shè)有下凹的縱向圓弧成形槽，通過擋板縱向定位；水泵出水管與銅襯墊的冷卻水道孔相連，并通過回水軟管與儲(chǔ)水箱的回水管相連。本實(shí)用新型銅襯墊上的縱向圓弧成形槽，使其利用率提高了三倍，可滿足不同厚度的板材焊接，降低了使用成本。
【專利說明】焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種單面焊雙面成形工藝的循環(huán)水冷襯墊裝置，屬于焊接工藝【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]單面焊雙面成形焊接工藝提高了焊接效率、降低了焊接成本、縮短了焊接加工周期。在單面焊雙面成形工藝實(shí)施過程中，為確保焊縫背面成形質(zhì)量良好，焊前需要在沿兩塊待焊工件坡口縱向下側(cè)，墊上帶有成形凹槽的襯墊。施焊時(shí)，熔融的液態(tài)金屬依附工件背面襯墊的襯托，并受到襯墊表面成形凹槽的約束，在工件背面形成與襯墊表面成形凹槽形狀相仿的成形焊縫，從而為大厚板結(jié)構(gòu)件的焊接省去翻轉(zhuǎn)工序，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期同時(shí)也降低了制造成本。目前，常用的襯墊根據(jù)其材質(zhì)不同，一般可分為陶瓷襯墊和銅襯墊，其中以陶瓷襯墊的應(yīng)用居多。使用陶瓷襯墊時(shí)，在每一次實(shí)施單面焊雙面成形工藝前，需將陶瓷襯墊經(jīng)粘性錫箔紙貼于待焊工件坡口背面，焊接工作繁瑣化，同時(shí)陶瓷襯墊只能一次性使用，加大了焊接成本。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?00910191949.3、名稱為“電磁直驅(qū)高速三絲磁場(chǎng)復(fù)合焊劑銅襯墊埋弧焊接設(shè)備及其方法”的專利，公開了一種電磁直驅(qū)高速三絲磁場(chǎng)復(fù)合焊劑銅襯墊埋弧焊接設(shè)備及其方法，所公開的銅襯墊系統(tǒng)由充氣軟管、銅襯墊及襯墊焊劑組成，其焊劑襯墊與工件背面直接接觸，襯墊焊劑下有銅襯墊、在充氣襯墊軟管的頂升支撐作用下，焊劑襯墊緊貼工件背面，控制背面焊道的大小。該銅襯墊系統(tǒng)的缺點(diǎn)是:(I)銅襯墊部件在長(zhǎng)時(shí)間使用磨損后，需全部更換，襯墊成本加劇且利用率不高；(2)銅襯墊系統(tǒng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所需的輔助設(shè)備較多，整個(gè)系統(tǒng)較為復(fù)雜、體積較大，且控制精度也低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、利用率高、工件背面成形質(zhì)量好、操作便利的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，以提高單面焊雙面成形工藝中襯墊的利用率及改善焊縫背面成形質(zhì)量。
[0005]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，包括襯墊裝置和循環(huán)水冷裝置，兩塊待焊工件坡口相對(duì)地固定在襯墊裝置上側(cè)，循環(huán)水冷裝置與襯墊裝置連接；所述襯墊裝置包括銅襯墊、襯墊座和擋板，所述循環(huán)水冷裝置包括水泵、儲(chǔ)水箱、進(jìn)水軟管和回水軟管；所述銅襯墊為長(zhǎng)方體，所述長(zhǎng)方體的橫截面為正方形，長(zhǎng)方體四個(gè)面分別設(shè)有下凹的縱向圓弧成形槽，銅襯墊設(shè)有貫通縱向的冷卻水流通孔，銅襯墊嵌入襯墊座內(nèi)，銅襯墊兩端分別與襯墊座兩端平齊，并通過固定在襯墊座兩端的擋板縱向定位；水泵設(shè)置在儲(chǔ)水箱上，水泵進(jìn)水管伸入儲(chǔ)水箱內(nèi)的液面下，水泵出水管依次通過進(jìn)水軟管、進(jìn)水接頭與銅襯墊的冷卻水流通孔一端相連，冷卻水流通孔另一端依次通過出水接頭、回水軟管與儲(chǔ)水箱的回水管相連。
[0007]本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。[0008]前述的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其中所述長(zhǎng)方體的銅襯墊四個(gè)側(cè)面上的縱向圓弧成形槽寬度A分別與兩塊待焊工件坡口對(duì)接處根部不同的間隙寬度A對(duì)應(yīng)，且[=1^+(4~12) _ ;圓弧成形槽深度/^=0.5~5_。
[0009]前述的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其中所述襯墊座上側(cè)設(shè)有放置銅襯墊的縱向凹槽，所述縱向凹槽的寬度巧大于銅襯墊寬度a，且,2=a+ (0.5~2)mm;縱向凹槽的深度盡小于銅襯墊高度a，且(a+ 0/2<//2〈a。所述縱向凹槽的底面設(shè)有多個(gè)縱向排列的垂直通孔；襯墊座底部?jī)蓚?cè)分別向外延伸出襯墊座支承底板。
[0010]前述的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其中在襯墊座的兩端端面上，兩塊擋板對(duì)稱設(shè)置；擋板一端端頭壓住銅襯墊的端面，擋板另一端用緊固件固定在襯墊座端面上。所述擋板開有縱向腰形槽，兩個(gè)緊固螺釘穿過縱向腰形槽，將擋板固定在襯墊座端面上。
[0011]前述的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其中所述儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有將儲(chǔ)水箱分隔成冷水區(qū)和熱水區(qū)的隔板，所述隔板上側(cè)低于液面，冷水區(qū)容積大于熱水區(qū)容積，水泵進(jìn)水管垂直伸入儲(chǔ)水箱的冷水區(qū)內(nèi)，儲(chǔ)水箱的回水管垂直伸入儲(chǔ)水箱的熱水區(qū)內(nèi)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果如下: [0013]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，加工成本低，除加工件外，其余部件均可直接從市場(chǎng)采購(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。本實(shí)用新型銅襯墊四個(gè)面上分別設(shè)有下凹的縱向圓弧成形槽，與現(xiàn)有的銅襯墊相比，其利用率提高了三倍，從而大幅度降低了焊接生產(chǎn)成本，同時(shí)銅襯墊每個(gè)面上的縱向圓弧成形槽寬度各不相同，可滿足不同厚度工件的焊接。本實(shí)用新型銅襯墊上的圓弧成形槽適用兩塊待焊工件坡口定位精度較寬裕，焊縫背面成形質(zhì)量可靠性高。銅襯墊的縱向通孔用于流通循環(huán)水，使焊接過程中銅襯墊得以快速冷卻，從而提高了銅襯墊的使用壽命。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是銅襯墊端面放大視圖；
[0017]圖3是圖2的A-A剖視圖；
[0018]圖4是襯墊座的主視圖；
[0019]圖5是圖4的B-B剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型包括襯墊裝置1和循環(huán)水冷裝置2，兩塊待焊工件3的坡口相對(duì)地固定在襯墊裝置1上側(cè)，循環(huán)水冷裝置2與襯墊裝置1連接。襯墊裝置1包括銅襯墊11、襯墊座12和擋板13，循環(huán)水冷裝置2包括水泵21、儲(chǔ)水箱22、進(jìn)水軟管23和回水軟管24。
[0022]如圖1、圖2和圖3所示，長(zhǎng)方體形的銅襯墊11橫截面為正方形，其四個(gè)面上分別設(shè)有下凹的縱向圓弧成形槽111，縱向圓弧成形槽111寬度A分別與兩塊待焊工件坡口對(duì)接處根部不同的間隙寬度r5對(duì)應(yīng)，且Zf1=Zf5+ (4~12) mm ;圓弧成形槽深度A=0.5~5mm。銅襯墊11的正方形端面邊長(zhǎng)a=30~70mm，銅襯墊11的長(zhǎng)度與襯墊座12的長(zhǎng)度相等。銅襯墊11的冷卻水流通孔112縱向貫通銅襯墊11，冷卻水流通孔112兩端設(shè)有分別與進(jìn)水接頭25、回水接頭26連接的螺紋段113，提供更好的冷卻效果。
[0023]如圖4和圖5所示，襯墊座12上側(cè)設(shè)有放置銅襯墊11的縱向凹槽121，縱向凹槽121的寬度Zf2大于銅襯墊寬度a，且『2=a+ (0.5~2)mm，便于放入銅襯墊11。縱向凹槽121的深度盡小于銅襯墊高度a，且(a+ W1)飾辦，即銅襯墊11的頂面高于襯墊座12的頂面，使得銅襯墊11上側(cè)能夠緊貼待焊工件3的背面?？v向凹槽121的底面設(shè)有多個(gè)縱向排列的垂直通孔122，既減輕了襯墊座12的重量，便利搬運(yùn)襯墊裝置1，還有利于銅襯墊11的散熱，從而進(jìn)一步保護(hù)銅襯墊11。襯墊座12的形狀不受限制，本實(shí)施例的襯墊座12上部為開有縱向凹槽121的等腰梯形柱，下部為矩形體。為了便于吊運(yùn)襯墊裝置1，在襯墊座12的縱向兩端分別向外延伸出起吊凸臺(tái)123，為保證襯墊裝置I的穩(wěn)定性，在襯墊座12底部?jī)蓚?cè)分別向外延伸出襯墊座支承底板124。
[0024]如圖1所示，銅襯墊11嵌入襯墊座12內(nèi)，銅襯墊11兩端分別與襯墊座12兩端平齊，在襯墊座12的兩端端面上，兩塊擋板13對(duì)稱設(shè)置；擋板13開有縱向腰形槽131，擋板
13一端端頭壓住銅襯墊11的端面，擋板另一端用兩個(gè)緊固螺釘14穿過縱向腰形槽131，將擋板13固定在襯墊座12端面上，擋板13將銅襯墊11縱向定位在襯墊座12上。只需松開緊固螺釘14，就能使擋板13順著緊固螺釘14滑動(dòng)，從而便于取出或放入銅襯墊11。
[0025]垂直設(shè)置的 水泵21下端固定在儲(chǔ)水箱蓋板221上，水泵進(jìn)水管211伸入儲(chǔ)水箱22內(nèi)的液面下，水泵出水管212依次通過進(jìn)水軟管23、進(jìn)水接頭25與銅襯墊11的冷卻水流通孔112 —端相連，冷卻水流通孔112另一端依次通過回水接頭26、回水軟管24與儲(chǔ)水箱2的回水管27相連。
[0026]儲(chǔ)水箱22內(nèi)設(shè)有將其分隔成冷水區(qū)222和熱水區(qū)223的隔板224，所述隔板224上側(cè)低于液面，冷水區(qū)222容積大于熱水區(qū)223容積，有助于帶回電弧熱的回收循環(huán)水因流動(dòng)而得到快速冷卻，此外儲(chǔ)水箱11中隔板224能有效防止循環(huán)水中的雜質(zhì)硬物等吸入水泵21內(nèi)。
[0027]本實(shí)用新型的使用方法如下:
[0028]:X:將襯墊座12底部的襯墊座支承底板124通過4個(gè)壓緊螺釘4固定在焊接平臺(tái)5上，并分別松開襯墊座12端面上每塊擋板13上的兩個(gè)緊固螺釘14，然后將每塊擋板13各自水平滑動(dòng)外移，直至兩塊擋板13的兩相對(duì)端面移至襯墊座12的縱向凹槽121外。
[0029]S根據(jù)兩塊待焊工件坡口 31根部間隙Zf5的寬窄不同，選擇銅襯墊11對(duì)應(yīng)的縱向圓弧成形槽寬度A，并將所述縱向圓弧成形槽111朝上的銅襯墊11放入襯墊座12上部的縱向凹槽121內(nèi)；
[0030]I:將兩塊擋板13水平相對(duì)滑動(dòng)內(nèi)移，直至兩塊擋板13的兩相對(duì)端頭分別壓住銅襯墊11的端面，擰緊每塊擋板13上的兩個(gè)緊固螺釘14，使擋板壓緊銅襯墊11的端面；
[0031]S將進(jìn)水接頭25與出水接頭26分別與銅襯墊11兩端的進(jìn)水口和出水口相接，并將進(jìn)水接頭25通過進(jìn)水軟管23與水泵出水管211相連，出水接頭26通過回水軟管24與儲(chǔ)水箱22的回水管27相連；[0032]?將兩塊待焊工件坡口 31相對(duì)地放置在銅襯墊11上側(cè)，并使兩塊待焊工件坡口的根部間隙中心對(duì)準(zhǔn)銅襯墊11上側(cè)縱向圓弧成形槽111中心，然后通過分別位于兩塊待焊工件3外側(cè)四角上側(cè)的壓板6、下側(cè)的墊塊7，以及穿過壓板6且下端固定在焊接平臺(tái)5上的壓緊螺栓螺母組8，將兩塊待焊工件3的定位固定在襯墊裝置I和焊接平臺(tái)5上，使銅襯墊11上側(cè)緊貼待焊工件3的背面。圖1顯示了待焊工件3右下角的一整套壓板6、墊塊7和壓緊螺栓螺母組8，待焊工件3其余三個(gè)角的壓緊與圖1所示相同。
[0033]S啟動(dòng)水泵21通水冷卻銅襯墊11，同時(shí)對(duì)在兩塊待焊工件3進(jìn)行單面焊雙面成形焊接；
[0034]?當(dāng)銅襯墊11上側(cè)磨損嚴(yán)重，其上側(cè)的縱向圓弧成形槽111的表面質(zhì)量下降至無(wú)法再次使用時(shí)，重復(fù)步驟①過程，取出銅襯墊11，繞其縱向中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，使得銅襯墊11另一側(cè)面朝上，然后重復(fù)從步驟、③，即可繼續(xù)使用銅襯墊11。
[0035]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其特征在于:包括襯墊裝置和循環(huán)水冷裝置，兩塊待焊工件坡口相對(duì)地固定在襯墊裝置上側(cè)，循環(huán)水冷裝置與襯墊裝置連接；所述襯墊裝置包括銅襯墊、襯墊座和擋板，所述循環(huán)水冷裝置包括水泵、儲(chǔ)水箱、進(jìn)水軟管和回水軟管；所述銅襯墊為長(zhǎng)方體，其長(zhǎng)方體的橫截面為正方形，在長(zhǎng)方體縱向的四個(gè)面上分別設(shè)有下凹的縱向圓弧成形槽，銅襯墊設(shè)有縱向貫穿的冷卻水流通孔，銅襯墊嵌入襯墊座內(nèi)，銅襯墊兩端分別與襯墊座兩端平齊，并通過固定在襯墊座兩端的擋板縱向定位；水泵設(shè)置在儲(chǔ)水箱上，水泵進(jìn)水管伸入儲(chǔ)水箱內(nèi)的液面下，水泵出水管依次通過進(jìn)水軟管、進(jìn)水接頭與銅襯墊的冷卻水流通孔一端相連，冷卻水流通孔另一端依次通過出水接頭、回水軟管與儲(chǔ)水箱的回水管相連。
2.如權(quán)利要求1所述的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其特征在于:長(zhǎng)方體的銅襯墊四個(gè)側(cè)面上的縱向圓弧成形槽寬度A分別與兩塊待焊工件坡口對(duì)接處根部不同的間隙寬度對(duì)應(yīng)，且A=F5+ (4~12) _ ;圓弧成形槽深度/^=0.5~5_。
3.如權(quán)利要求1所述的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其特征在于:所述襯墊座上側(cè)設(shè)有放置銅襯墊的縱向凹槽，所述縱向凹槽的寬度巧大于銅襯墊寬度a，且/F2=a+ (0.5^2) mm；縱向凹槽的深度盡小于銅襯墊高度a，且(a+
4.如權(quán)利要求3所述的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其特征在于:所述縱向凹槽的底面設(shè)有多個(gè)縱向排列的垂直通孔；襯墊座底部?jī)蓚?cè)分別向外延伸出襯墊座支承底板。
5.如權(quán)利要求1所述的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其特征在于:在襯墊座的兩端端面上，兩塊擋板對(duì)稱設(shè)置；擋板一端端頭壓住銅襯墊的端面，擋板另一端用緊固件固定在襯墊座端面上。
6.如權(quán)利要求5所述的焊接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其特征在于:所述擋板開有縱向腰形槽，兩個(gè)緊固螺釘穿過縱向腰形槽，將擋板固定在襯墊座端面上。
7.如權(quán)利要求1所述的焊`接用循環(huán)水冷襯墊裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有將儲(chǔ)水箱分隔成冷水區(qū)和熱水區(qū)的隔板，所述隔板上側(cè)低于液面，冷水區(qū)容積大于熱水區(qū)容積，水泵進(jìn)水管垂直伸入儲(chǔ)水箱的冷水區(qū)內(nèi)，儲(chǔ)水箱的回水管垂直伸入儲(chǔ)水箱的熱水區(qū)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B23K37/06GK203541955SQ201320668022
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】王偉耀, 牛選平, 黃偉, 梁歡 申請(qǐng)人:中外合資沃得重工（中國(guó)）有限公司