一种打底焊背面焊缝防氧化保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种打底焊背面焊缝防氧化保护装置，在打底焊背面焊缝上增加了保护槽，保护槽中设置有气流漩涡槽，保护槽两侧面上设置有可伸缩卡槽。该装置主要用来解决单面焊双面成型过程中打底焊的背面保护问题。通过保护装置的材料选择及结构优化，可变伸缩尺设计以及螺旋导气槽几个方面的革新，可以很好的简化焊接装配机操作流程，有效提高打底焊焊缝背面的保护效果。其中材料的优化选择减轻了保护器的重量，使其在焊接中得到更广泛的应用。伸缩尺和螺旋导气槽则能够使此装置更灵活地应用到各种焊接方法的不同接头中，延迟气体保护时间从而达到减少浪费，使焊接过程更加经济、节能和环保。
【专利说明】一种打底焊背面焊缝防氧化保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种打底焊背面焊缝防氧化保护装置，属于焊接辅助保护【技术领域】。
【背景技术】
[0002]焊缝背面保护器是保证单面焊双面成型焊接工艺顺利实施的重要构件之一。在手工电弧焊、TIG焊、自动焊等焊接方法中被广泛使用。背面保护装置设计使用的是否合理，不仅会影响背面焊缝成型的好坏，而且也会给焊接生产的经济性和安全性产生影响。目前在焊接制造行业和技能培训行业中，TIG焊等打底焊缝的背面保护垫板一般由碳钢、有色金属等材料制成，垫板厚重且尺寸固定，中间保护气槽也并不均匀。使其只能用于特定尺寸的焊接零件，且保护范围有限，不能对非平面的焊缝进行有效保护，给焊接操作过程带来诸多不便。同时。的组成TIG焊焊缝背面成型保护装置是有效减少气孔、背面氧化等焊接缺欠的重要构件，是钨极氩弧焊的必备器件之一。
[0003]单面焊双面成型工艺具有焊道数量少，焊接热输入低，有效降低焊接的焊接热应力和减少焊缝余高等优点，在碳钢、不锈钢及铝合金的焊接中被广泛应用。传统焊接过程中，为了得到高质量的单面焊双面成型焊缝，一般都是通过增加保护气源和设计匹配的焊缝背面衬板传统来实现。而且一般碳钢材料的背面衬板厚度在15?20mm之间，使得整个装置非常笨重和单一，给焊接操作带来不便；除此之外，衬板上的通气槽规格不一，也致使整段焊缝的气体保护并不均匀，使用过程中常出现间隙状的焊缝氧化等焊接缺陷。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种打底焊背面焊缝防氧化保护装置，以便解决单面焊双面成型过程中焊缝背面易被氧化，气体保护不均匀的问题；以及改善常规背面垫板使用单一，笨重，焊接时装配、夹持不便，焊接效率低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。
[0006]一种打底焊背面焊缝防氧化保护装置，在打底焊背面焊缝上增加了保护槽，保护槽中设置有气流漩涡槽，保护槽两侧面上设置有可伸缩卡槽。
[0007]进一步地，所述保护槽底部设置有铜质材料的衬板。
[0008]进一步地，所述可伸缩卡槽设置成圆形。
[0009]进一步地，所述保护槽的两端对称设置有四个固定丝扣。
[0010]进一步地，所述保护槽底部设置有等间距流线型导气槽。
[0011]该装置中，新设计的背面焊缝保护主要包括材料及结构优化，可变通气槽，以及椭圆形螺旋导气齿三个方面。其中各个部分的设计和功能实现途径如下所示:
[0012](I)材料选择及结构优化:材料及结构优化主要针对常见的钢制品背面焊缝衬板进行材料选择，利用热导率更大的铜材料制备背面保护器，既可以有效减小其厚度尺度，减轻装置重量；同时利用铜易加工，延展性好的特点，可制备形状各异且复杂的焊缝保护装置，如圆环型对接焊缝，T型焊缝以及Z型搭接焊缝等等，改变了原来只能用到单一对接之焊缝的格局。由铜制备的一些小型的接头保护装置可以根据实际焊接进行组合，在复杂的打底焊中使用。
[0013](2)伸缩尺设计:实际焊接过程中，在操作条件允许下，单道焊缝尽量一次成型，尽可能减少焊道中的接头数量。这就要求焊缝保护装置具有足够的长度和气体保护宽度。可调节气槽长度的保护装置可以很好地解决上述问题。通过设计伸缩卡槽，焊接时可根据焊件的长度和保护范围自由选择背面保护器的有效伸缩长度。伸缩槽表面为圆孔设计，有效增加保护气体对焊缝的覆盖面积，达到优化保护氩弧焊背面焊缝的目的。除此之外，在装置的两端对称设计四个简易固定丝扣，简化焊接保护过程中的装配工作，提高生产效率。
[0014](3)螺旋导气槽:螺旋导气槽的设计改变了传统的光滑圆弧型结构，其主要目的和功能为有效增加保护气体覆盖面积，增加气流流通的均匀性并延长保护气的延迟时间(延迟时间越长，保护效果越好)。钨极氩弧焊和常见的熔化焊相比，由于需要大量的氩气保护焊缝，固其焊接成本较高，打底焊焊时如何有效利用钨极喷嘴中的氩气对背面焊缝进行有效保护，是工程技术人员一直在探索的问题。为了有效解决上述问题，通过在保护槽底部设计一个等间距流线型导气槽，使焊接气流在保护槽内形成螺旋状的气流扰动，既能很好保护背面焊缝，也能很好进行热量交换，防止氧化，促进焊缝成形。另外，凹槽产生的螺旋状气流不会短时间消失，相对而言可较长时间进行焊缝保护，能减少气体流量，降低焊接成本。
[0015]该实用新型的有益效果在于:该装置主要用来解决单面焊双面成型过程中打底焊的背面保护问题。通过保护装置的材料选择及结构优化，可变伸缩尺设计以及螺旋导气槽几个方面的革新，可以很好的简化焊接装配机操作流程，有效提高打底焊焊缝背面的保护效果。其中材料的优化选择减轻了保护器的重量，使其在焊接中得到更广泛的应用。伸缩尺和螺旋导气槽则能够使此装置更灵活地应用到各种焊接方法的不同接头中，延迟气体保护时间从而达到减少浪费，使焊接过程更加经济、节能和环保。
[0016]本技术方案通过独立的保护气体装置，采用简单的铰接连接方法，以及灵活多变的设计。可根据焊缝长度和形状调节保护器的长度和截面形状。达到有效保护背面焊缝的目的，主要解决了以下几个问题。
[0017](I)简化原有保护衬板的结构，达到减小保护衬板(器)质量的目的，使装配，夹持，焊接操作更加便捷。
[0018](2)增加连接卡槽，改变背面垫板通气槽原有的单一、非均匀结构，使背面保护器能适用于不同长度和宽度的焊缝。
[0019](3)优化通气槽现有的光滑的月牙形结构，通过等间距螺旋槽设计，调整保护气的流动状态，增加背面焊缝的保护面积和气体延迟时间，达到更好地保护效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例中焊缝背面保护装置截面示意图。
[0021]图2是本实用新型实施例中螺旋导气槽及气流产生示意图。
[0022]图中标记说明:1、可伸缩卡槽；2、气流漩涡槽。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行描述，以便更好的理解本实用新型。
[0024]如图1所示的打底焊背面焊缝防氧化保护装置，在打底焊背面焊缝上增加了保护槽，保护槽中设置有气流漩涡槽2，保护槽两侧面上设置有可伸缩卡槽I。其中，所述保护槽底部设置有铜质材料的衬板。所述可伸缩卡槽设置成圆形。所述保护槽的两端对称设置有四个固定丝扣。所述保护槽底部设置有等间距流线型导气槽。
[0025]该装置中，主要针对常见的钢制品背面焊缝衬板进行材料选择，利用热导率更大的铜材料制备背面保护器。由铜制备的一些小型的接头保护装置可以根据实际焊接进行组合，在复杂的打底焊中使用。
[0026]实际焊接过程中，通过设计伸缩卡槽，焊接时可根据焊件的长度和保护范围自由选择背面保护器的有效伸缩长度。伸缩槽表面为圆孔设计，有效增加保护气体对焊缝的覆盖面积，达到优化保护氩弧焊背面焊缝的目的。除此之外，在装置的两端对称设计四个简易固定丝扣，简化焊接保护过程中的装配工作，提高生产效率。
[0027]在保护槽底部设计一个等间距流线型导气槽，使焊接气流在保护槽内形成螺旋状的气流扰动，既能很好保护背面焊缝，也能很好进行热量交换，防止氧化，促进焊缝成形。另夕卜，凹槽产生的螺旋状气流不会短时间消失，相对而言可较长时间进行焊缝保护，能减少气体流量，降低焊接成本。图2是本实用新型实施例中螺旋导气槽及气流产生示意图。
[0028]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种打底焊背面焊缝防氧化保护装置，其特征在于:在打底焊背面焊缝上增加了保护槽，所述保护槽中设置有气流漩涡槽，所述保护槽两侧面上设置有可伸缩卡槽。
2.根据权利要求1所述的打底焊背面焊缝防氧化保护装置，其特征在于:所述保护槽底部设置有铜质材料的衬板。
3.根据权利要求1所述的打底焊背面焊缝防氧化保护装置，其特征在于:所述可伸缩卡槽设置成圆形。
4.根据权利要求1所述的打底焊背面焊缝防氧化保护装置，其特征在于:所述保护槽的两端对称设置有四个固定丝扣。
5.根据权利要求1所述的打底焊背面焊缝防氧化保护装置，其特征在于:所述保护槽底部设置有等间距流线型导气槽。
【文档编号】B23K37/00GK204122906SQ201420468693
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】武斌, 王斌, 杨眉, 易锋, 申文竹, 赵远山 申请人:西南石油大学