一种焊接背保护工装夹具的制作方法

文档序号:20550986发布日期:2020-04-28 20:41阅读:674来源:国知局
技术简介:
本专利针对焊接过程中背部保护气体流向设计不足、焊缝易氧化等问题,提出一种新型工装夹具。通过底板凹槽内置铜制衬板槽,结合斜向出气孔设计,实现气体均匀流动与高效保护;采用大压板与快速夹具组合,兼顾不同规格板材装夹需求,提升焊接质量与效率。该方案优化了钛合金、不锈钢等材料单面焊双面成型工艺的背保护效果,解决了熔池氧化、成型不良等技术难题。
关键词:焊接背保护工装,多材料焊接夹具

本实用新型创造是属于焊接技术领域,具体为焊接背保护工装夹具,主要用于不锈钢、铝合金、钛合金的lbw、tig、mig等焊接接过程。



背景技术:

焊接是一种热加工过程,过程中熔池金属处于高温液态阶段,熔池的保护极大影响焊接效果。对于薄板焊接,采用单面焊双面成型的焊接工艺,工作效率提高,焊缝与母材过渡圆滑,应力集中较小。熔池的正面有焊接保护气对熔池进行保护,焊缝的背部只能人为的增加保护气体,来保护熔池被背部金属不被氧化、污染,同时背部保护需可改变熔池背部金属的表面张力,使背部液态金属成型更美观。在进行焊接工艺评定时,板材焊接过程的背保护对于焊缝背部成型至关重要。

不锈钢单面焊双面成型工艺较为成熟,目前主要研究背保护成型衬垫及背保护成型方式的较多,背部保护通常采用陶瓷衬垫、铜衬垫等强制成形,但是对于背面保护气的流向设计较少。钛合金是活泼金属,焊接过程中极易氧化,高温阶段极易吸收氮气。焊接冷却过程中若保护不好,对焊缝性能产生很大影响,容易产生塑性降低、脆性增加,脆性相的生成。激光焊接过程通常采用小孔贯穿的穿透焊,单面焊双面成型,在不锈钢、钛合金、铝合金的焊接过程中,熔池下方通常喷出强烈的等离子体,强烈的等离子体会打乱背部保护气体的流动状态,因此对背部的保护气纯度、挺度、流速、均匀性等有较高的要求。



技术实现要素:

本实用新型的目的是制作一种焊接背保护工装夹具,具体为用于不同规格尺寸的铝合金、不锈钢、钛合金板材,达到背部成型均匀,光亮,不被氧化的焊缝。

为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:

一种焊接背保护工装夹具,底板上设有多个大压板定位孔,还设有多个快速夹具固定孔;底板中部设有凹槽一,凹槽一中部设有通气道,底板侧壁上设有与通气道连通的进气孔;凹槽一内容纳有衬板槽,衬板槽中部设有凹槽二,凹槽二内设有多个出气孔;底板两侧设有搬运槽。

底板上的定位孔通过m12螺栓配合钢丝螺套,用于安装大压板;底板上的固定孔通过m6螺栓配合钢丝螺套,用于安装快速夹具。

本实用新型的有益效果是:

1、铜制衬垫槽的开孔方式为两直径1.5m侧通孔向内对准焊缝根部,并斜向前45°,保证焊缝保护效果好,且稳定,对于不同板厚的激光焊背保护效果均良好。

2、铜制衬垫槽易于更换,与底板的配合间隙0.05mm

3、两种铜制衬垫槽,适用于不同种类金属,不同焊接方法的背部成型。

4、有便于更换的快速装夹,可用于装夹小板材,工艺开发阶段方便使用

5、大板材的装夹采用大压板,加持力大,与板材接触面积大,不会将板材表面损伤。

6、两侧有便于移动的凹槽,手工搬动过程方便

7、两侧进气,保证气体挺度及均匀性。

8、应用范围广泛,可用于铝合金、钛合金、不锈钢等板材焊接过程单面焊双面成型。

附图说明

图1为实用新型的焊接背保护工装底板示意图。

图2为实用新型的实施例一铜制衬板槽示意图。

图3为实用新型的实施例一铜制衬板槽俯视图。

图4为实用新型的实施例一铜制衬板槽后视图。

图5为实用新型的实施例二铜制衬板槽示意图。

图6为实用新型的实施例二铜制衬板槽俯视图。

图7为实用新型的使用状态示意图。

具体实施方式

结合附图1-7及附图标记对本实用新型创造进一步详细说明。

一种焊接背保护工装夹具,底板1上设有多个大压板定位孔2,还设有多个快速夹具固定孔3;

底板中部设有凹槽一4,凹槽一4中部具有通气道,底板1侧壁上设有与通气道连通的进气孔5;

凹槽一内容纳有衬板槽7,衬板槽中部设有凹槽二8,凹槽二8内设有多个出气孔;

底板两侧设有搬运槽6。

底板上的定位孔通过m12螺栓配合钢丝螺套,用于安装大压板;

底板上的固定孔通过m6螺栓配合钢丝螺套,用于安装快速夹具。

凹槽一宽15mm,深15mm。

大压板采用45钢,尺寸为长500mm,宽50mm,厚15mm。

大压板断面形状为梯形,避免焊接过程中与焊枪干涉。

衬板槽为铜制的,用于增加冷却速度。

衬板槽的通气孔直径1.5mm左右交叉,向前斜度45°,保证气体刚好吹到焊缝底部,且从后向前形成平流。

衬板槽的通气孔为直径1.5mm单排,向前斜度45°。

衬板槽厚8.2mm,宽25mm。

底板采用50mm厚7020铝合金制成。

底板两侧有长100mm,宽20mm,深30mm的凹槽,便于工装移动。

大压板上每间隔55mm,开14mm宽腰型孔,用于装夹不同规格的板材,且可前后移动。



技术特征:

1.一种焊接背保护工装夹具,其特征在于:

底板上设有多个大压板定位孔,还设有多个快速夹具固定孔;

底板中部设有凹槽一,凹槽一中部设有通气道,底板侧壁上设有与通气道连通的进气孔;

凹槽一内容纳有衬板槽,衬板槽中部设有凹槽二,凹槽二内设有多个出气孔;

底板两侧设有搬运槽。

2.根据权利要求1所述的一种焊接背保护工装夹具,其特征在于:

底板上的定位孔通过m12螺栓配合钢丝螺套,用于安装大压板;

底板上的固定孔通过m6螺栓配合钢丝螺套,用于安装快速夹具。

3.根据权利要求1所述的一种焊接背保护工装夹具,其特征在于:

凹槽一宽15mm,深15mm。

4.根据权利要求1所述的一种焊接背保护工装夹具,其特征在于:

大压板采用45钢,尺寸为长500mm,宽50mm,厚15mm。

5.根据权利要求1所述的一种焊接背保护工装夹具,其特征在于:

大压板断面形状为梯形,避免焊接过程中与焊枪干涉。

6.根据权利要求1所述的一种焊接背保护工装夹具,其特征在于:

衬板槽为铜制的,用于增加冷却速度。

7.根据权利要求1所述的一种焊接背保护工装夹具,其特征在于:

衬板槽的通气孔直径1.5mm左右交叉,向前斜度45°,保证气体刚好吹到焊缝底部,且从后向前形成平流。

8.根据权利要求1所述的一种焊接背保护工装夹具,其特征在于:

衬板槽的通气孔为直径1.5mm单排,向前斜度45°。

9.根据权利要求1所述的一种焊接背保护工装夹具,其特征在于:

衬板槽厚8.2mm,宽25mm。


技术总结
本实用新型公开一种焊接背保护工装夹具,底板上设有多个大压板定位孔,还设有多个快速夹具固定孔;底板中部设有凹槽一,凹槽一中部设有通气道,底板侧壁上设有与通气道连通的进气孔;凹槽一内容纳有衬板槽,衬板槽中部设有凹槽二,凹槽二内设有多个出气孔;底板两侧设有搬运槽。适用于单面焊双面成型的板对接焊接结构。利用铝合金底板、铜质衬板槽,快速夹具,不锈钢压紧条,气体转接头,螺栓,钢丝螺套等组成。适用范围广泛,适用于铝合金、不锈钢、钛合金等材料的焊接,单面焊双面成型,背部保护效果好,成型均匀,无氧化。

技术研发人员:祝影;韦宝权;李生智;谯永鹏;张维;张庆锋
受保护的技术使用者:沈阳富创精密设备有限公司
技术研发日:2019.07.25
技术公布日:2020.04.28
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