一种管子自动氩弧焊工装夹具的制作方法

本实用新型属于船舶建造过程中焊接操作技术领域，具体涉及一种管子自动氩弧焊工装夹具。

背景技术：

化学品船内部管子种类繁多（如液货管、加热管、洗舱管等），数量庞大，错综复杂，不但管子焊接工作量大、而且对焊缝的密封性能及力学性能要求也高。如何在狭小、紧凑的空间，顺利实施焊接作业并获得优质的焊缝，并提高焊接效率，缩短造船周期，是顺利建造该种船舶的关键环节。

管子自动氩弧焊接工艺，采用脉动送丝、脉冲热丝、叠加高频＋尖脉冲等先进工艺，达到了熔池搅拌、晶粒细化、熔深增加等效果，轻松获得优质的焊接质量。该工艺具有焊接效率高、生产成本低、熔透性好、焊接变形小等优点，目前广泛应用于化学品船内部多种管系（如液货管、加热管、洗舱管等）的焊接。

一般情况下管子自动氩弧焊接工艺，对焊前装配精度要求很高，主要体现在以下两点：只要保证对接管子的达到①焊缝根部间隙1mm以内，否则容易烧穿；②焊缝错边量0.5mm以内，即可获得质量稳定、成形美观的优质焊缝，否则容易出现未焊透。但目前对接管子的组对、装配是通过电焊工手工调整控制的，存在人为的随意性，且长时间作业的焊工容易出现疲劳，导致管子的装配精度无法达到自动氩弧焊接工艺的要求。

尤其6点钟和12点钟位置。通常情况下，外场作业无法满足管子自动氩弧焊接工艺的装配精度要求。如果焊接过程中产生焊接缺陷，返修将耗费3倍工时。因此，如何采取有效控制措施，以保证实船建造复杂工况中焊接前管子的装配精度，消除焊接缺陷，降低返修次数，使焊接质量和焊接效率得到同时提高，确保船舶建造的顺利生产，是造船人亟待解决的问题。

技术实现要素：

为克服上述出现的问题，本实用新型提供一种管子自动氩弧焊工装夹具，能够保证焊接前管子的装配精度达到管子自动氩弧焊接工艺的要求，避免各种焊接缺陷的产生，获得质量稳定、成形美观的优质焊缝。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种管子自动氩弧焊工装夹具，该工装夹具包括管子托盘底座、两块钢性固定板、四根紧固螺栓、两块可调钢性固定板和与紧固螺栓相匹配的紧固螺母，所述钢性固定板上设有两个固定孔，所述两个固定孔之间的距离等于待焊管子的外径，所述紧固螺栓一端通过固定孔垂直固定在钢性固定板上，所述管子托盘底座水平置于钢性固定板上，所述可调钢性固定板上设有通孔，可调钢性固定板通过通孔套设在紧固螺栓的上部，可调钢性固定板置于待焊管子的上部，所述紧固螺母将可调钢性固定板和待焊管子的外壁之间紧固。

所述管子托盘底座为长方体托盘底座，所述长方体托盘底座的内表面为凹圆弧形表面，所述凹圆弧的弧度与待焊管子的弧度一致。

所述管子托盘底座的长度大于30cm，焊接时待焊管子焊缝位于托盘底座中心。

所述固定孔为盲圆孔。

本实用新型管子自动氩弧焊工装夹具的使用方法，包括以下步骤：

第一步：将两块钢性固定板水平放置，其四个盲圆孔分别垂直固定连接着所述四根紧固螺栓；

第二步：将管子托盘底座水平放在钢性固定板上；

第三步：将待焊工件（管子）放入管子托盘底座，并根据待焊工件（管子）的外径调节可调钢性固定板的高度，以及调整待焊工件的坡口间隙，使两根待焊工件坡口对齐（即管子装配无错变量、零间隙）；

第四步：拧紧紧固螺母使可调钢性固定板紧紧压在待焊工件管子上方，即待焊工件锁定在管子托盘底座上；

第五步：点焊固定待焊管子；

第六步：拆除工装夹具，放置自动焊接设备开始正式焊接。

经试用表明，本实用新型在船舶生产现场对接管子自动氩弧焊作业过程中，该工装夹具大大改善了待焊工件（管子）的组对精度，消除以往手工装配管子（固定点焊）导致管子组对精度不稳定（间隙以及错变量存在变动）而引发的焊接缺陷（如未焊透、焊穿及咬边等），可获得熔深稳定、表面光滑、余高平齐的焊缝。根据管子大小不同的外径，可设计多组类似的工装夹具用于辅助焊接，不但容易获得质量稳定、成形美观的优质焊缝，减少了返修工作，极大提高焊接效率，而且减轻了焊工的劳动强度，降低生产成本。另外，本装置制作轻巧、携带方便、操作简单、使用可靠，可广泛应用于船舶生产焊接施工现场。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

①提高了焊接质量，减少返工修补工作，同时提高生产效率，节约生产成本；②降低焊工的操作难度和工作强度，使管子的装配精度达到管子自动氩弧焊接工艺的要求，避免各种焊接缺陷，最终获得熔深稳定、表面光滑、余高平齐的焊缝；③本装置制作轻巧、携带方便、操作简单、使用可靠，可广泛用于船舶焊接施工现场。

附图说明

图1是本实用新型管子自动氩弧焊工装夹具结构示意图。

图2是本实用新型管子自动氩弧焊工装夹具使用示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步描述本实用新型，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，本实施例管子自动氩弧焊工装夹具，该工装夹具包括管子托盘底座1、两块钢性固定板2、四根紧固螺栓3、两块可调钢性固定板4和与紧固螺栓3相匹配的紧固螺母5，所述钢性固定板2上设有两个固定孔6，所述两个固定孔6之间的距离等于待焊管子的外径，所述紧固螺栓3一端通过固定孔6垂直固定在钢性固定板2上，所述管子托盘底座1水平置于钢性固定板2上，所述可调钢性固定板4上设有通孔，可调钢性固定板4通过通孔套设在紧固螺栓3的上部，可调钢性固定板4置于待焊管子的上部，所述紧固螺母5将可调钢性固定板4和待焊管子的外壁之间紧固。

作为优选，本实施例管子托盘底座1为长方体托盘底座，所述长方体托盘底座的内表面为凹圆弧形表面，所述凹圆弧的弧度与待焊管子的弧度一致。

作为进一步优选，本实施例管子托盘底座的长度大于30cm，焊接时待焊管子焊缝8位于托盘底座中心。

作为更进一步优选，本实施例固定孔为盲圆孔。

本实施例管子自动氩弧焊工装夹具的使用方法，包括以下步骤：

第一步：将两块钢性固定板水平放置，其四个盲圆孔分别垂直固定连接着所述四根紧固螺栓；

第二步：将管子托盘底座水平放在钢性固定板上；

第三步：将待焊工件（管子）放入管子托盘底座，并根据待焊工件（管子）的外径调节可调钢性固定板的高度，以及调整待焊工件的坡口间隙，使两根待焊工件坡口对齐（即管子装配无错变量、零间隙）；

第四步：拧紧紧固螺母使可调钢性固定板紧紧压在待焊工件管子上方，即待焊工件锁定在管子托盘底座上。

第五步：点焊固定待焊管子；

第六步：拆除工装夹具，放置自动焊接设备开始正式焊接。

尽管上述实施例已对本发实用新型作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本实用新型的精神以及范围之内基于本实用新型公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本实用新型的精神以及范围之内。