专利名称：：不清根双面焊陶质衬垫的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及金属厚板双面接焊中辅助焊缝成型的焊接衬垫，具体地指一种不清根双面焊陶质衬垫。
背景技术：
：对于金属厚板熔透焊接而言，为了减小焊接变形，需要开双面坡口进行双面焊接。传统的焊接方法是先进行打底焊，但焊缝背面需要进行碳弧气刨清根及砂轮打磨，这种工艺不仅效率低、污染环境、劳动条件恶劣，而且还会由于清根不净造成焊接夹渣、未焊透等焊接缺陷，严重影响焊接质量。为了解决上述问题，技术人员在打底焊时采用陶质衬垫使焊缝强制成型，就可以省去碳弧气刨清根及打磨工序，从而提高效率、节省电力及材料消耗、改善劳动条件、降低环境污染、保证焊接质量。但传统的用于金属厚板坡口内的陶质衬垫，采用的是与坡口面接触且成型面为平面或凸圆弧面的结构，在实际焊接过程中容易产生两方面的问题其一，衬垫形状必须与坡口角度及间隙相一致，才能保证焊缝成型。即使这样，由于衬垫与坡口是面接触，焊接完成后，由于焊缝冷却收縮的作用使衬垫牢牢卡在坡口中难以清除。并且在实际的焊接坡口加工及装配过程中，很难保证最终的双面坡口角度与衬垫的设计角度相一致，因此这种衬垫对实际工况的适应性较差。其二，打底焊过程中，坡口尖端即熔池边缘相对于熔池中间散热快、冷却速度大，且衬垫成型槽为平面或凸圆弧面时，在坡口尖端处的衬垫材料难以熔化，退让性差，最终在坡口尖端即熔池边缘处很容易引起夹渣和未熔合等焊接缺陷，需要重新打磨才能继续施焊，焊接质量难以保证。
发明内容本实用新型的目的在于从根本上解决现有衬垫所存在的各种问题，提供一种适应性广、使用简单方便、可确保焊接质量的不清根双面焊陶质衬垫。为实现此目的，本实用新型所设计的不清根双面焊陶质衬垫，包括陶质衬垫块，其特殊之处在于所述陶质衬垫块的两个侧面设计呈圆弧面形。进一步地，所述陶质衬垫块的顶面设计呈凹圆弧面形。本实用新型的优点在于所设计陶质衬垫的圆弧面形侧面与金属厚板坡口斜面相切为线接触，打底焊缝的收縮不会将陶质衬垫块夹住，故打底悍后的陶质衬垫很容易脱离坡口表面而被清除。所设计陶质衬垫的成型顶面为凹圆弧面形，降低了熔池底面的高度，增加了熔深，从而保证了坡口根部熔透。同时，凹圆弧面形顶面的两边为尖端，打底焊时很容易熔化，且由于衬垫两圆弧面形侧面与坡口斜面相切，使得坡口尖端部位与衬垫两侧面之间留有一定的空间，这个空间可作为衬垫凹圆弧面形顶面两边尖端熔化后的贮渣空间，从而保证了衬垫凹圆弧面形顶面两边的退让性，避免了夹渣、未熔合等焊接缺陷的产生，有效解决了传统坡口内陶质衬垫焊接时产生的诸多问题，具有良好的焊接质量。另外，本实用新型的截面形状简单实用、制作方便、适应性广，完全可以取代传统的衬垫。图1为一种不清根双面焊陶质衬垫的横剖视结构示意图；图2图1所示陶质衬垫的使用装配状态示意图；图3为传统坡口内陶质焊接衬垫的横剖视结构示意图；图4为图3所示传统焊接衬垫的使用装配状态示意图；图5为使用图1所示陶质衬垫进行打底焊后的成型焊逢状态示意图6为使用图3所示传统焊接衬垫进行打底焊后所产生的夹渣未熔合成型焊逢状态示意图。具体实施方式以下结合实施例、比较例和附图对本实用新型作进一步的详细描述实施例图1所示为本实用新型的不清根双面焊陶质衬垫，它具有陶质衬垫块1，陶质衬垫块1的形状是影响焊接质量和衬垫清除难易程度的重要因素。陶质衬垫块1从横截面上看由四个面组成其两个侧面3设计呈圆弧面形，其顶面2设计呈凹圆弧面形，其底面4设计呈平面形。凹圆弧面形顶面2有两个特征参数，即凹圆弧面宽度a和凹圆弧面深度b，简称弧宽a和弧深b。弧宽a可以根据焊接构件的装配间隙确定，装配间隙要比弧宽a大0~4mm，故一般弧宽a=3~30mm、弧深b=l2mm基本上可以含概所有尺寸参数的焊接构件。通常情况下都不希望焊接间隙太大，因此设计弧宽a=315mm、深度b=l~2mm即可满足绝大部分焊缝成型的要求。陶质衬垫块1的两个侧面3和底面4的尺寸参数需要与坡口角度相适应。侧面3的圆弧面半径优选2030mm，最佳为20mm。底面4的宽度c应比顶面2的宽度a大1015mm，优选大15mm。按上述参数设计，即可满足金属厚板X形坡口角度4560°的变化要求。本实施例中，弧宽a=4mm、弧深b=lmm、两侧面3的圆弧面半径为20mm、底面4的宽度c=19mm。比较例图3所示为传统的陶质焊接衬垫，包括陶质衬垫块1，陶质衬垫块1的顶面2为平面，其宽度a=6mm;陶质衬垫块1的两侧面3为斜面，两侧面3的夹角为60。；陶质衬垫块1的底面4为平面，其宽度为23mm。分别将上述实施例和比较例中的陶质衬垫块1与铝箔压敏胶6粘贴在一起，再将铝箔压敏胶6连同陶质衬垫块1粘贴到被焊接钢板5上，进行打底焊接实验，实施例的使用装配状态如图2所示，比较例的使用装配状态如图4所示，实验条件如下.-实验钢板板厚30mm;坡口形状X型坡口，角度60°;5焊接方法焊接材料焊接规范装配间隙焊接实验半自动C02气体保护焊O1.2mm药芯焊丝；210AX27V;6mm。果如下表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表1可以看出，本实用新型实施例中，陶质衬垫块1的两圆弧面形侧面3与坡口斜面相切为线接触，在打底焊缝收縮对陶质衬垫块1产生挤压作用时，在坡口内可对陶质衬垫块1产生一个向下的推力(分力)，该推力能够克服坡口斜面与两圆弧面形侧面3线接触产生的较小摩擦力，打底焊后陶质衬垫块1很容易清除。同时，两圆弧面形侧面3与坡口斜面相切能够适应不同坡口角度和装配间隙的变化。此外，从图2中可以看出，凹圆弧面形顶面2与两圆弧面形侧面3的结合处与坡口尖端留有空隙，这样既保证了坡口尖端能很好地溶合，同时凹圆弧面形顶面2两边熔化后的熔渣也有贮渣空间，使陶质衬垫块1具有良好的退让性，有效避免了夹渣和未熔合焊接缺陷的存在。其焊缝成型状态如图5所示，图中可见焊缝7平滑光顺。而在传统比较例中，陶质衬垫块1的两倾斜侧面3与坡口斜面形成面接触，在打底焊缝收縮对陶质衬垫块1产生挤压作用时，其两倾斜侧面3与坡口斜面之间形成很大的摩擦力，打底焊后很难从坡口内清除。同时，一种尺寸参数的陶质衬垫块1只能对应一种坡口角度和装配间隙，不能适应坡口角度和装配间隙的变化。此外，从图4中可以看出，陶质衬垫块1的两侧倾斜面3与坡口斜面尖端紧密贴合，一方面使得坡口尖端难以熔透，另一方面衬垫熔化后的熔渣在坡口尖端两边没有空间贮存，这样很容易造成坡口两边的夹渣和未熔合缺陷。其焊缝成型状态如图6所示，图中可见焊缝7的根部出现有夹渣8。综上所述，本实用新型所提出的不清根双面焊陶质衬垫是一种十分理想的设计方案，与传统的焊接衬垫相比，不仅可以适应不同的坡口角度和装配间隙的变化，而且彻底避免了夹渣和未熔合焊接缺陷，提高了焊接效率，保证了焊接质量，具有明显的优越性，完全可以取而代之。权利要求1.一种不清根双面焊陶质衬垫，包括陶质衬垫块(1)，其特征在于所述陶质衬垫块(1)的两个侧面(3)设计呈圆弧面形。2.根据权利要求1所述的不清根双面焊陶质衬垫，其特征在于所说的侧面(3)的圆弧面半径为2030mm。3.根据权利要求1所述的不清根双面焊陶质衬垫，其特征在于所说的侧面(3)的圆弧面半径为20mm。4.根据权利要求1或2或3所述的不清根双面焊陶质衬垫，其特征在于所说的陶质衬垫块(1)的顶面(2)设计呈凹圆弧面形。5.根据权利要求4所述的不清根双面焊陶质衬垫，其特征在于所说的顶面(2)的凹圆弧面宽度a=330mm、深度b=l~2mm。6.根据权利要求4所述的不清根双面焊陶质衬垫，其特征在于所说的顶面(2)的凹圆弧面弧宽a=315mm，深度b=l2mm。7.根据权利要求1或2或3所述的不清根双面焊陶质衬垫，其特征在于所说的陶质衬垫块(1)的底面(4)的宽度c比顶面(2)的宽度a大1015mm。8.根据权利要求4所述的不清根双面焊陶质衬垫，其特征在于所说的陶质衬垫块(1)的底面(4)的宽度c比顶面(2)的宽度a大1015mm。9.根据权利要求5所述的不清根双面焊陶质衬垫，其特征在于所说的陶质衬垫块(1)的底面(4)的宽度c比顶面(2)的宽度a大1015mm。10.根据权利要求6所述的不清根双面焊陶质衬垫，其特征在于所说的陶质衬垫块(1)的底面(4)的宽度c比顶面(2)的宽度a大1015mm。专利摘要本实用新型公开了一种不清根双面焊陶质衬垫，它包括陶质衬垫块，所述陶质衬垫块的两个侧面设计呈圆弧面形，进一步地所述陶质衬垫块的顶面设计呈凹圆弧面形。该陶质衬垫从根本上解决了传统坡口内焊接衬垫所存在的各种问题一方面，其两圆弧面形侧面与坡口斜面相切形成线接触，不仅可以适应不同坡口角度和装配间隙的变化，而且在打底焊后使衬垫很容易从坡口中清除；另一方面，坡口尖端附近与两圆弧面形侧面之间留有贮渣空间，不仅可有效保证坡口根部的良好熔合，而且可彻底避免夹渣和未熔合焊接缺陷的产生；进而提高焊接效率，保证焊接质量。可完全取代传统焊接衬垫。文档编号B23K37/06GK201271794SQ20082019063公开日2009年7月15日申请日期2008年9月3日优先权日2008年9月3日发明者肖苏洋申请人:肖苏洋