一种CO₂立向气电自动单面焊焊接衬垫及其使用方法

专利名称：一种CO₂立向气电自动单面焊焊接衬垫及其使用方法
技术领域：
本发明属于电弧焊焊接エ艺领域，特别涉及立向气电自动单面焊焊接エ艺。
背景技术：
CO2立向气电自动单面焊的焊接方法，在船体建造中，特别在船台上船体结构大合拢阶段，采用本焊接方法，不仅焊接效率高，而且质量优。对12 28mm厚钢板结构的立向对接拼缝的焊接接头，只要ー焊道就能够完成焊接接头正背面焊缝的焊接工作且焊缝成型美观。CO2立向气电自动单面焊是ー种多、快、好、省的焊接技术。要完成CO2立向气电自动单面焊的焊接エ艺必须配适用该焊接エ艺要求的焊接衬垫，缺其就不能形成多、快、好、省的焊接技木，只能沿用两面焊的焊接技木。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是根据CO2立向气电自动焊的焊接冶金特点和CO2立向气电自动单面焊对衬垫的性能要求，设计出ー种衬垫块，使其原料的配方和结构的设计能够保证单面焊时达到焊接接头一面焊接正背两面同时形成良好质量的焊缝，为此，本发明采用如下技术方案
所述衬垫包括ー块或若干块衬垫块，所述衬垫块的原料组成包括矾土、石英、滑石，长石、瓷土、苏州黑土、白泥和钛白粉，上述原料的重量比为矾土 2(Γ40 ;石英1(Γ20 ;滑石10 15 ;长石:5 10 ;瓷土 :2 16 ;苏州黑土 :10 20 ;白泥:5 10 ;钛白粉:3 5。通过以上技术方案，本发明就能改善CO2立向气电自动单面焊的焊接冶金过程，取得优于CO2立向气电自动焊的焊缝质量和焊接性能。减少焊接エ序，节省焊接材料，提高了焊接生产效率，重要的是提高了焊缝质量。


图I为本CO2立向气电自动单面焊陶质焊接衬垫的结构示意 图2为单块图I所示焊接衬垫块的结构示意 图3为多块图I所示焊接衬垫块连接起来的结构示意 图4为图2所示焊接衬垫块背面朝上时的结构示意 图5为铁皮槽的结构意 图6是本CO2立向气电自动单面焊陶质焊接衬垫实际应用示意图。
具体实施例方式
本发明是CO2立向气电自动单面焊配套使用的陶质焊接衬垫。所述衬垫包括至少ー块陶质焊接衬垫块，所述的衬垫块的正面设有焊缝成型槽。所述衬垫包括ー块或若干块衬垫块，所述衬垫块的原料组成包括矾土、石英、滑石，长石、瓷土、苏州黑土、白泥和钛白粉，上述原料的重量比为矾土 2(Γ40 ;石英1(Γ20 ；滑石:10 15 ;长石:5 10 ;瓷土 :2 16 ;苏州黑土 :10 20 ;白泥:5 10 ;钛白粉:3 5。上述原料经混合后，经特殊的制造エ艺生产出CO2立向气电自动单面焊用的焊接衬垫块。 所述配方的衬垫块在CO2立向气电单面自动焊的焊接冶金过程中，被电弧烧成熔渣，能适应并改善了焊接熔化金属的流动性、排除了焊接熔池中的气体和氧化物，达到优于、CO2立向气电自动焊的焊接过程，形成了独特的CO2立向气电自动单面焊的焊接冶金过程，从而使CO2立向气电自动单面焊的焊缝金属的质量优于CO2立向气电自动焊并取而代之。CO2立向气电自动单面焊的焊接衬垫是推广CO2立向气电自动焊单面焊的高效焊接法不可缺少的配套焊接材料。
所述衬垫块的宽度为4(T45mm，长度为10(Tl50mm，高度为ll 13mm。所述的衬垫块的正面设有焊缝成型槽。所述的焊缝成型槽的横截面呈半圆形，所述半圆的深度为I. 3^1. 5mm,直径为14 丄8mm。从以上体积数据可以看出，本衬垫块的体积是一般衬垫块体积的10倍左右，使其具有较高的热容量，促使焊缝金属缓慢冷却，保证焊缝金属具有良好的物理性能。特别适用于船体建造大合拢阶段的厚钢板的焊接。圆弧形的成型槽改变了传统焊缝呈方形状的设计，使背面焊缝形成圆弧形过渡，減少了焊缝金属的焊接应力的集中和焊接填充金属量，也提高了焊缝的美观。
从图附图4中可以清晰看出，所述衬垫块的背面设有增密筋。所述增密筋包括纵向和横向增密筋，所述增密筋的横截面呈半圆形，所述半圆形的深度为2. 5mm。增密筋实质为在衬垫块上压出的凹陷条，增密筋的设计大大地提高了焊接衬垫块的体积密度，从而提高了焊接衬垫块的热容量和抗电弧热强度，保证了焊接过程中衬垫块不会开裂，该设计迄今未见有报导。
所述衬垫还设有对所述多块衬垫块起到固定和连接作用的铁皮槽。所述固定和连接衬垫块的铁皮槽，其槽内宽度为4(T45mm，其上ロ宽度为38 43mm,槽高度为8 IOmm ;其长度为495mm或595mm ;铁皮的厚度为O. 8 1mm。铁皮槽除了固定和连接作用外，更重要的是在矫正焊接接头产生一定板边差吋，焊接衬垫能承受住相应的挤压力，而衬垫块不产生破碎，保证了焊缝质量。
本发明同时提供以上衬垫的使用方法，所述衬垫的使用方法包括以下步骤
I)把CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫焊缝成型槽上预设的中线对准需焊的焊接接头间隙的中线，并把它紧紧靠在焊接接头背面；2)用固定装置或铁卡马和铁楔，把铁皮槽连同焊接衬垫块压紧并固定住；
3)从焊接接头正面进行焊接，达到单面焊接正背两面均获得良好质量的立向焊缝。
參照附图。本发明包括至少ー块陶质焊接衬垫块1，所述用衬垫块配方制造的衬垫块I正面上设有焊缝成型槽2，其背面设有增密筋3，衬 垫块I可以连接成所要求的长度。衬垫块I在连接成所要求的长度后，用铁皮槽4固定和连接。还可以在衬垫块成型槽轴线上预设中线，便于安装焊接衬垫时，对准焊接接头中线。本发明使用时，可以借助焊接固定装置或铁卡马和铁楔，把本发明固定在需焊的焊接接头5背面；从正面进行自动焊接，达到同时正背两面同时形成优质的焊缝的目的。衬垫块I由矾土、滑石、白泥、苏州黑泥、长石、瓷土、钛白粉和石英，按上述组分加粘结剂或熔剂经搅拌混合后，睏泥或练泥、压制成坯体，经高温烧结。鉄皮经弯折成槽型。把陶质衬垫块压入铁皮槽即形成CO2立向气电自动单面焊陶质焊接衬垫。在焊接过程中，在焊接电弧作用下，部分CO2立向气电自动单面焊衬垫块成型槽上材料被烧成适量具有相应流动性和表面张カ的熔渣，保证CO2立向气电自动单面焊焊接冶金过程适应焊接エ艺的要求，它保护焊缝金属不受环境有害元素入侵焊缝金属，达到优于CO2立向气电自动焊焊缝金属质量的焊缝。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管參照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
权利要求
1.ー种CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫，其特征在于所述衬垫包括ー块或若干块衬垫块，所述衬垫块的原料组成包括矾土、石英、滑石，长石、瓷土、苏州黑土、白泥和钛白粉，上述原料的重量比为矾土 :20 40 ;石英:10 20 ;滑石:10 15 ;长石:5 10 ;瓷土 :2 16 ;苏州黒土 :10 20 ;白泥:5 10 ;钛白粉:3 5。
2.如权利要求I所述的ー种CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫，其特征在于所述衬垫块的宽度为4(T45mm，长度为10(Tl50mm，高度为11 13m。
3.如权利要求I所述的ー种CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫，其特征在于所述的焊缝成型槽的横截面呈圆弧形，所述圆弧形槽其深度为I. 3"1. 5mm,直径为14 18_。
4.如权利要求I所述的ー种CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫，其特征在于所述衬垫 块的背面设有增密筋。
5.如权利要求I所述的ー种CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫，其特征在于所述增密筋包括纵向和横向增密筋，所述增密筋的横截面呈半圆形，所述半圆形的深度为2. 5mm。
6.如权利要求I所述的ー种CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫，其特征在于所述衬垫还设有对所述多块衬垫块起到固定和连接作用的铁皮槽。
7.如权利要求I所述的ー种CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫，其特征在于所述铁皮槽，其槽内宽度为4(T45mm，其上ロ宽度为38 43mm，槽高度为8 IOmm ;其长度为495mm或.595mm ;铁皮的厚度为O. 8 1mm。
8.如权利要求I所述的ー种CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫的使用方法，其特征在于所述使用方法包括以下步骤 .1)、把CO2立向气电自动单面焊焊接衬垫的焊缝成型槽上预设的中线对准需焊的焊接接头间隙的中线，并将其紧靠在焊接接头背面； .2)、用固定装置或铁卡马和铁楔，把铁皮槽连同焊接衬垫块压紧并固定在焊接接头的背面上； .3)、从焊接接头正面进行焊接，达到单面焊接正背两面均获得良好质量的立向焊缝。
全文摘要
本发明根据CO2立向气电自动焊的焊接冶金特点和CO2立向气电自动单面焊对衬垫的性能要求，设计出一种衬垫块，所述衬垫包括一块或若干块衬垫块，所述衬垫块的原料组成包括矾土、石英、滑石，长石、瓷土、苏州黑土、白泥和钛白粉，上述原料的重量比为矾土20~40；石英10~20；滑石10~15；长石5~10；瓷土2~16；苏州黑土10~20；白泥5~10；钛白粉3~5。本发明就能改善CO2立向气电自动单面焊的焊接冶金过程，取得优于CO2立向气电自动焊的焊缝质量和焊接性能。减少焊接工序，节省焊接材料，提高了焊接生产效率，重要的是提高了焊缝质量。
文档编号B23K9/035GK102658414SQ201110357230
公开日2012年9月12日 申请日期2011年11月13日 优先权日2011年11月13日
发明者张建成, 胡全福, 董云常, 金心溥 申请人:象山焊接衬垫厂