一种焊接施工方法及焊接施工设备与流程

1.本发明涉及焊接施工技术领域，具体涉及一种焊接施工方法及焊接施工设备。


背景技术：

2.复合板容器制作，主要的难点在于焊接装配，基层焊接和复合层焊接。一般基层焊接采用焊条电弧焊焊接，装配时需要留有一定尺寸的装配间隙，以保证焊透，而且钝边尺寸不易过大，在实际复合板容器制作装配施工过程中，很难控制，需要专用的夹具完成，施工时间较长。
3.根据以往类似工程的经验，研究开发一种焊接施工技术，采用复合板无间隙对接基层埋弧焊深熔焊焊接技术施工，将大大降低复合板容器装配及焊接施工难度，于质量、安全、工期和施工成本控制等均有利。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种焊接施工方法及焊接施工设备，本发明采用定位机构，可以快速实现两个工件在安装对接时更加准确且高效的完成对接操作，并且无间隙焊接装配，可以避免装配过程中因需要进行间隙控制产生的错边量、棱角度、不直度等装配偏差焊接熔深尽量小，控制过渡层焊接熔池中基层材料的碳和铁的含量，焊接效果更好，以解决现有技术中存在的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种焊接施工方法，包括如下步骤：
6.步骤一、焊机参数设定：根据试件厚度及坡口尺寸，设定需要的焊接施工参数，脉冲焊接电流的基值焊接电流、峰值焊接电流、脉冲焊接电流的占空比，脉冲频率等参数，以及氩气流量；
7.步骤二、坡口加工：基层坡口角度70度，坡口深度6mm，钝边5mm，复合层侧坡口角度90度，加工后应去除坡口根部的毛刺；
8.步骤三、将两个焊接工件按照示意图利用焊接施工设备进行定位固定，不留间隙，基层埋弧焊打底焊，焊接电流610a-620a，电弧电压31v-33v，焊接速度57cm/min，基层埋弧焊填充盖面焊接，焊接电流630a-640a，电弧电压33v-35v，焊接速度45cm/min；
9.步骤四、过渡焊接焊条e309，焊条直径2.5mm，焊接两遍，焊接参数，焊条直径2.5mm,焊接电流70-90a，电压22-25v，过渡焊接时，焊接熔池不要过大，焊接后焊缝表面尽量形成平凹状表面，并高于基层填充和盖面焊接；
10.步骤五、填充和盖面焊接焊条e308，焊条直径2.5mm，焊接两遍，焊接电流70-90a，电压22-25v，填充焊接时，焊接规范不要过大，形成焊缝厚度控制在2mm左右；
11.在本方法的步骤二中，所述的焊接施工设备，包括凹形放置框架，在凹形放置框架内壁安装有导向支架框，且导向支架框内部设置有定位机构；
12.定位机构包括设置在导向支架框内部的双向传动螺杆，且双向传动螺杆外壁连接
有第一移动环块，第一移动环块一侧安装有第二移动环块，双向传动螺杆一端安装有用于传动的伺服驱动电机，第一移动环块和第二移动环块下方均连接有连接支杆，在连接支杆底端位置处焊接有安装框板，两个安装框板之间安装有上角度定位块，在上角度定位块底端连接有间隔块，间隔块底端焊接有下角度定位块。
13.进一步地，上角度定位块两侧倾斜面之间所形成的夹角度数为七十度，下角度定位块两侧倾斜面度数为九十度。
14.进一步地，双向传动螺杆两端外部螺纹相反且对称设置，第一移动环块和第二移动环块内壁螺纹相反设置。
15.进一步地，两个安装框板一侧均嵌入安装有固定螺栓，且固定螺栓与安装框板之间采用螺纹方式进行连接。
16.进一步地，凹形放置框架两底端均安装有支撑底座，在支撑底座底端设置有多个嵌入锥，嵌入锥一侧连接有摩擦嵌入条，且摩擦嵌入条底端横截面面积小于其顶端横截面面积。
17.进一步地，上角度定位块顶端安装有移出机构，移出机构包括设置在上角度定位块顶端的套接环块，且套接环块内部连接有支撑轴，套接环块上方安装有联动支板，联动支板顶端连接有角度转动环，且角度转动环内壁安装有定位支撑轴，在定位支撑轴上方设置有连接凹块，联动支板一侧连接有联动转块，在联动转块内部活动连接有联动支杆，联动支杆一端连接有弧形齿板，且在二弧形齿板外壁啮合有传动齿环，传动齿环一端安装有用于同轴传动连接的驱动电机。
18.进一步地，角度转动环在定位支撑轴外壁上活动连接，支撑轴在套接环块内部采用压铸一体化成型。
19.进一步地，联动转块在联动支杆外部活动连接，弧形齿板与传动齿环之间啮合传动。
20.进一步地，安装框板顶端贯穿安装有转动螺杆，在转动螺杆靠近底端外部套设有限位轴环，且限位轴环底端连接有连接环，连接环下方固定连接有滑动块，滑动块内壁滑动连接有第一导向支杆，滑动块外部滑动连接有滑动支框，且在滑动支框下方安装有多个限位支环，每个限位支环内部均安装有滚珠，第一导向支杆外部且位于转动螺杆一侧设置有第二导向支杆，第二导向支杆外部且位于安装框板上方位置处安装有固定环。
21.进一步地，转动螺杆与安装框板之间螺纹连接，转动螺杆顶端连接有横切面形状设置为六边形的旋转帽。
22.本发明具有如下优点：
23.1、本发明采用定位机构转动固定螺栓从而在螺纹的作用下挤压卡在安装框板凹槽内部的工件，启动伺服驱动电机带动双向传动螺杆进行正转，第一移动环块在螺纹的作用下进行右移，第二移动环块在螺纹的作用下实现左移的作用，转动螺杆使限位轴环和连接环进行移动，连接支杆带动安装框板进行右移，这样带动两个工件开设进行挤压，上角度定位块两个倾斜面所形成的夹角度数为七十度，中间由间隔块进行间隔，同时下角度定位块两侧倾斜面呈现九十度，将两个工件之间位置处上夹角和下夹角保持标准焊接度数，并且间距也保持为正常的数值，这样可以快速实现两个工件在安装对接时更加准确且高效的完成对接操作，并且无间隙焊接装配，可以避免装配过程中因需要进行间隙控制产生的错
边量、棱角度、不直度等装配偏差焊接熔深尽量小，控制过渡层焊接熔池中基层材料的碳和铁的含量，焊接效果更好，稳定性更高；
24.2、本发明采用移出机构启动驱动电机带动传动齿环进行进行转动，传动齿环带动弧形齿板进行逆时针转动，联动支杆使联动转块向上进行移动，联动支板带动角度转动环在定位支撑轴外部进行转动，套接环块即可带动上角度定位块进行转动，从而上角度定位块可以从两个工件之间剔除出来，上角度定位块可以实现两个工件定位固定完毕并且产生一定的空隙，这样在定位后可以快速将上角度定位块进行取出，并且不会造成工件过大幅度的晃动，这样方便后期对两个工件之间的缝隙进行焊接操作，方便焊接；
25.3、本发明采用转动螺杆在限位轴环内部转动，限位轴环的带动连接环使滑动块向上移动，限位轴环的带动连接环使滑动块向上移动，第一导向支杆带动第二导向支杆向上移动，且固定环可以固定连接第二导向支杆上，滑动支框可以对工件底部位置处起到上移固定的作用，并且在移动时滑动块带动滑动支框进行移动，滚珠在限位支环内部进行滚动，减小工件底部的摩擦，移动工件更加省力；
26.综上，通过上述多个作用的相互影响，可以快速实现两个工件在安装对接时更加准确且高效的完成对接操作，并且无间隙焊接装配，可以避免装配过程中因需要进行间隙控制产生的错边量、棱角度、不直度等装配偏差焊接熔深尽量小，焊接效果更好，稳定性更高，在定位后可以快速将上角度定位块进行取出，并且不会造成工件过大幅度的晃动，这样方便后期对两个工件之间的缝隙进行焊接操作，可以对工件底部位置处起到上移固定的作用，并且在移动时滑动块带动滑动支框进行移动，综上可以提高焊接施工的高效性，以及高牢固性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
28.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
29.图1为本发明的整体结构示意图；
30.图2为本发明的仰视立体结构示意图；
31.图3为本发明的联动支板与角度转动环连接处结构示意图；
32.图4为本发明的图3中a处放大结构示意图；
33.图5为本发明的转动螺杆与旋转帽连接处结构示意图；
34.图6为本发明的图5中b处放大结构示意图；
35.图中：1、凹形放置框架；2、导向支架框；3、双向传动螺杆；4、第一移动环块；5、第二移动环块；6、伺服驱动电机；7、连接支杆；8、安装框板；9、上角度定位块；10、间隔块；11、下角度定位块；12、支撑底座；13、嵌入锥；14、摩擦嵌入条；15、套接环块；16、支撑轴；17、联动
支板；18、角度转动环；19、定位支撑轴；20、连接凹块；21、联动转块；22、联动支杆；23、弧形齿板；24、传动齿环；25、驱动电机；26、固定螺栓；27、转动螺杆；28、旋转帽；29、限位轴环；30、连接环；31、滑动块；32、第一导向支杆；33、滑动支框；34、限位支环；35、滚珠；36、第二导向支杆；37、固定环。
具体实施方式
36.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.参照说明书附图1-6所示的一种焊接施工方法，包括如下步骤：
38.步骤一、焊机参数设定：根据试件厚度及坡口尺寸，设定需要的焊接施工参数，脉冲焊接电流的基值焊接电流、峰值焊接电流、脉冲焊接电流的占空比，脉冲频率等参数，以及氩气流量；
39.步骤二、坡口加工：基层坡口角度70度，坡口深度6mm，钝边5mm，复合层侧坡口角度90度，加工后应去除坡口根部的毛刺；
40.步骤三、将两个焊接工件按照示意图利用焊接施工设备进行定位固定，不留间隙，基层埋弧焊打底焊，焊接电流610a-620a，电弧电压31v-33v，焊接速度57cm/min，基层埋弧焊填充盖面焊接，焊接电流630a-640a，电弧电压33v-35v，焊接速度45cm/min；
41.步骤四、过渡焊接焊条e309，焊条直径2.5mm，焊接两遍，焊接参数，焊条直径2.5mm,焊接电流70-90a，电压22-25v，过渡焊接时，焊接熔池不要过大，焊接后焊缝表面尽量形成平凹状表面，并高于基层填充和盖面焊接；
42.步骤五、填充和盖面焊接焊条e308，焊条直径2.5mm，焊接两遍，焊接电流70-90a，电压22-25v，填充焊接时，焊接规范不要过大，形成焊缝厚度控制在2mm左右；
43.在本方法的步骤二中，的焊接施工设备，包括凹形放置框架1，在凹形放置框架1内壁安装有导向支架框2，且导向支架框2内部设置有定位机构；
44.定位机构包括设置在导向支架框2内部的双向传动螺杆3，且双向传动螺杆3外壁连接有第一移动环块4，第一移动环块4一侧安装有第二移动环块5，双向传动螺杆3一端安装有用于传动的伺服驱动电机6，第一移动环块4和第二移动环块5下方均连接有连接支杆7，在连接支杆7底端位置处焊接有安装框板8，两个安装框板8之间安装有上角度定位块9，在上角度定位块9底端连接有间隔块10，间隔块10底端焊接有下角度定位块11。
45.在一些实施例中如附图1-3所示，上角度定位块9两侧倾斜面之间所形成的夹角度数为七十度，下角度定位块11两侧倾斜面度数为九十度。
46.在一些实施例中如附图2所示，双向传动螺杆3两端外部螺纹相反且对称设置，第一移动环块4和第二移动环块5内壁螺纹相反设置，以便启动伺服驱动电机6带动双向传动螺杆3进行正转，双向传动螺杆3带动第一移动环块4在螺纹的作用下进行右移，同时第二移动环块5在螺纹的作用下实现左移的作用。
47.在一些实施例中如附图5所示，两个安装框板8一侧均嵌入安装有固定螺栓26，且固定螺栓26与安装框板8之间采用螺纹方式进行连接，以便转动固定螺栓26从而在螺纹的
作用下挤压卡在安装框板8凹槽内部的工件。
48.在一些实施例中如附图1-2所示，凹形放置框架1两底端均安装有支撑底座12，在支撑底座12底端设置有多个嵌入锥13，嵌入锥13一侧连接有摩擦嵌入条14，且摩擦嵌入条14底端横截面面积小于其顶端横截面面积，以便，利用支撑底座12底端的多个嵌入锥13嵌入到地面位置处，并且摩擦嵌入条14可以增加摩擦力。
49.在一些实施例中如附图3-4所示，上角度定位块9顶端安装有移出机构，移出机构包括设置在上角度定位块9顶端的套接环块15，且套接环块15内部连接有支撑轴16，套接环块15上方安装有联动支板17，联动支板17顶端连接有角度转动环18，且角度转动环18内壁安装有定位支撑轴19，在定位支撑轴19上方设置有连接凹块20，联动支板17一侧连接有联动转块21，在联动转块21内部活动连接有联动支杆22，联动支杆22一端连接有弧形齿板23，且在二弧形齿板23外壁啮合有传动齿环24，传动齿环24一端安装有用于同轴传动连接的驱动电机25，角度转动环18在定位支撑轴19外壁上活动连接，支撑轴16在套接环块15内部采用压铸一体化成型，联动转块21在联动支杆22外部活动连接，弧形齿板23与传动齿环24之间啮合传动；
50.以便，启动驱动电机25带动传动齿环24进行进行转动，弧形齿板23进行逆时针转动，联动转块21向上进行移动，联动支杆22带动联动支板17进行逆时针转动，角度转动环18在定位支撑轴19外部进行转动，定位支撑轴19起到支撑的作用，联动支板17可以带动支撑轴16使套接环块15向上转动，套接环块15即可带动上角度定位块9进行转动，上角度定位块9可以从两个工件之间剔除出来，实现两个工件定位固定完毕并且产生一定的空隙。
51.在一些实施例中如附图5-6所示，安装框板8顶端贯穿安装有转动螺杆27，在转动螺杆27靠近底端外部套设有限位轴环29，且限位轴环29底端连接有连接环30，连接环30下方固定连接有滑动块31，滑动块31内壁滑动连接有第一导向支杆32，滑动块31外部滑动连接有滑动支框33，且在滑动支框33下方安装有多个限位支环34，每个限位支环34内部均安装有滚珠35，第一导向支杆32外部且位于转动螺杆27一侧设置有第二导向支杆36，第二导向支杆36外部且位于安装框板8上方位置处安装有固定环37，转动螺杆27与安装框板8之间螺纹连接，转动螺杆27顶端连接有横切面形状设置为六边形的旋转帽28；
52.以便，旋转帽28带动转动螺杆27进行正转，即可使转动螺杆27在限位轴环29内部转动，限位轴环29的带动连接环30使滑动块31向上移动，滑动块31带动第一导向支杆32使滑动支框33开始向上移动，限位支环34使滚珠35向上移动，第二导向支杆36向上移动，这样滑动支框33可以对工件底部位置处起到上移固定的作用，然后转动固定螺栓26从而在螺纹的作用下挤压卡在安装框板8凹槽内部的工件，这样方便对工件实现上下限位的作用。
53.本发明的使用过程如下：
54.调节位置时，将凹形放置框架1放置到两个工件之间位置处，利用支撑底座12底端的多个嵌入锥13嵌入到地面位置处，并且摩擦嵌入条14可以增加摩擦力，再将两个需要焊接的工件分别放入到安装框板8下方的凹槽内，然后转动旋转帽28，旋转帽28带动转动螺杆27进行正转，即可使转动螺杆27在限位轴环29内部转动，同时带动限位轴环29向上移动，限位轴环29的带动连接环30使滑动块31向上移动，这样滑动块31带动第一导向支杆32使滑动支框33开始向上移动，从而滑动支框33带动限位支环34使滚珠35向上移动，同时第一导向支杆32带动第二导向支杆36向上移动，且固定环37可以固定连接第二导向支杆36上，不会
使第二导向支杆36从安装框板8上移动出来，这样滑动支框33可以对工件底部位置处起到上移固定的作用，然后转动固定螺栓26从而在螺纹的作用下挤压卡在安装框板8凹槽内部的工件，这样方便对工件实现上下以及左右限位的作用；
55.定位固定时，可以通过启动伺服驱动电机6带动双向传动螺杆3进行正转，双向传动螺杆3带动第一移动环块4在螺纹的作用下进行右移，同时第二移动环块5在螺纹的作用下实现左移的作用，第一移动环块4带动连接支杆7进行右移，同时连接支杆7带动转动螺杆27使限位轴环29和连接环30进行移动，这样滑动块31带动滑动支框33进行移动，并且滚珠35在限位支环34内部进行滚动，实现整个滑动支框33的移动操作，连接支杆7带动安装框板8进行右移，这样带动两个工件开设进行挤压，并且一个工件挤压在上角度定位块9的一侧，另一侧工件贴合在上角度定位块9的另一侧，这样上角度定位块9两个倾斜面所形成的夹角度数为七十度，中间由间隔块10进行间隔，同时下角度定位块11两侧倾斜面呈现九十度，这样可以将两个工件之间位置处上夹角和下夹角保持标准焊接度数，并且间距也保持为正常的数值；
56.剔除焊接时，可以启动驱动电机25带动传动齿环24进行进行转动，传动齿环24带动弧形齿板23进行逆时针转动，弧形齿板23带动联动支杆22使联动转块21向上进行移动，并且联动支杆22带动联动支板17进行逆时针转动，联动支板17带动角度转动环18在定位支撑轴19外部进行转动，同时连接凹块20可以对定位支撑轴19起到支撑的作用，且联动支板17可以带动支撑轴16使套接环块15向上转动，这样套接环块15即可带动上角度定位块9进行转动，从而上角度定位块9可以从两个工件之间剔除出来，然后上角度定位块9可以实现两个工件定位固定完毕并且产生一定的空隙，后期焊接完毕后，向后移动滑动支框33，从而使滑动支框33带动第一导向支杆32沿着滑动块31内部进行后移，即可将滑动支框33取出。
57.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
58.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。