一种应用于矩形框式结构的钛板焊接方法与流程

本发明涉及钛板焊接技术领域，尤其涉及一种应用于矩形框式结构的钛板焊接方法。

背景技术：

钛是一种金属化学元素，具有重量轻、强度高、具金属光泽，耐湿氯气腐蚀。钛及其合金物被广泛应用于多个领域。同时钛还具有“亲生物”性，在人体内，能抵抗分泌物的腐蚀且无毒，对任何杀菌方法都适应。因此也被广泛用于制医疗器械。

钛在不同的适用领域根据实际使用环境，会制造多种不同形状及规格的产品，同其他金属一样。而在钛板的使用领域中，会根据实际需要将单个的钛板焊接成矩形框架式结构，以便适用于应用环境中的需要。而目前对该种结构的焊接方式是直接将钛板拼装成矩形框架式结构，相邻钛板构成的直角边角处是通过单侧的钛板内侧面放置在相邻钛板的侧边上构成，并在该接缝处进行焊接。该种焊接方式存在的问题是该直角边角处在拼装时难于形成较高的精度要求(包括配合尺寸、角度等方面)，并且由于内底面与侧边的贴合，使得在焊接时只能在相贴合的缝隙中进行焊接，无法容纳较多的焊接材料，进而影响整体的焊接紧固性，同时在缝隙处的焊接造成焊接材料凸出钛板表面较高高度，对后期打磨修整造成较大的难度。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种应用于矩形框式结构的钛板焊接方法，包括加工、组装、校准、焊接等步骤，完成对于钛板构成的矩形框架式结构的焊接要求。并同时提高相邻钛板及整体的定位精度以及焊接后的整体强度。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种应用于矩形框式结构的钛板焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、加工焊接定位

对需要焊接的钛板的侧边进行机械加工，以使垂直焊接的相邻钛板的侧边相互之间共同形成定位焊接结构；

b、组装定位

将钛板通过所述定位焊接结构组装成矩形框架式结构，并在所述定位焊接结构上进行选择性的点焊操作，实现在去除外力支撑状态下、以使钛板之间共同形成稳定的所述矩形框架式结构；

c、校准

通过检测尺检测每个钛板的平面垂直度，若存在偏斜，则通过外力使消除该存在的偏斜；

d、紧固焊接

对校准后的矩形框架式结构的相邻钛板之间的所述定位焊接结构处进行满焊操作，以形成紧固的所述矩形框架式结构；

e、打磨

对满焊位置进行打磨，以使相邻钛板侧边构成的边角平整。

优选的，所述定位焊接结构包括在单个钛板的单侧焊接侧边上设置的与该钛板整体构成的第一斜面，及与相邻钛板的单侧侧边上间隔设置的三角斜块，所述三角斜块具有配合所述第一斜面的第二斜面，在具有所述三角斜块的钛板侧边上、并在所述三角斜块之外的部分与所述第一斜面之间构成多个焊接腔。

优选的，在构成每个所述焊接腔且位于具有所述三角斜块的侧边上设置有与所述第一斜面反向倾斜的第三斜面。

优选的，在具有所述三角斜块和第三斜面的侧边上水平设有与所述三角斜块的底边线和第三斜面的顶边线相接的第一定位平面，并且在所述第一斜面与所述第二斜面配合贴合的状态下、所述第一定位平面与相邻所述钛板内壁面贴合支撑。

优选的，在与所述三角斜块的第二斜面对应的所述第一斜面的位置设有防错位定位结构。

优选的，所述防错位定位结构为在所述第一斜面上开设的定位凹槽，所述定位凹槽具有与所述第一斜面平行的第四斜面，并且在所述第四斜面与所述第二斜面贴合的状态下，所述第一斜面与所述第二斜面在横向上重叠一定宽度。

本发明的有益效果是：本发明公开的框架式钛板的焊接方法包括在钛板的相邻侧边上加工出定位焊接结构，通过该结构使得相邻钛板之间相互限位(包括空间3个方向上的限位作用)，提高钛板之间拼装的精度，以及便于后续焊接紧固成型。并同时沿钛板侧边方向上的限位方式，能有效提高相邻钛板之间沿焊接侧边方向的拉升强度，进一步提高矩形框架的整体刚性。因此本发明公开的焊接方法有效的提高了钛板之间侧边的平面焊接的精度和整体刚性强度。

附图说明

图1为本发明矩形框式结构的钛板焊接立体示意图。

图2为本发明图1侧视图。

图3为本发明图2中竖向钛板(200)俯视结构图。

图4为本发明图3中b向剖视图。

图5为本发明水平钛板(300)与竖向钛板(200)定位配合示意图。

图6为本发明图2中水平钛板(300)俯视结构图。

图7为本发明图6中c向剖视图。

图8为本发明图4(竖向钛板)与图7(水平钛板)定位配合示意图。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参照附图1～8所示的一种应用于矩形框式结构的钛板焊接方法，包括以下步骤(本实施例以图1中b处及相对的图2中a处结构进行说明)：

a、加工焊接定位

对需要焊接的钛板的侧边进行机械加工，以使垂直焊接的相邻钛板的侧边相互之间共同形成定位焊接结构，使得相邻钛板相互焊接紧固的侧边之间通过该定位焊接结构实现精确定位，以便于后续焊接成型的矩形框架式结构的钛板整体具有较高的尺寸精度，降低该类钛板结构的焊接废品率，并同时通过该定位焊接结构能使钛板在焊接前的快速定位拼装，降低拼装的难度。

具体的，如图5所示，所述定位焊接结构包括在单个钛板的单侧焊接侧边上设置的与该钛板整体构成的第一斜面a，及与相邻钛板的单侧侧边上间隔设置的三角斜块1，所述三角斜块1具有配合所述第一斜面a的第二斜面b。而在具有所述三角斜块1的钛板侧边上、并在所述三角斜块1之外的部分与所述第一斜面a之间构成多个焊接腔10。其中，所述三角斜块1用于对第二斜面b进行支撑，使第二斜面b与第一斜面a贴合，进而实现相邻钛板的焊接侧边的贴合定位，并对该相邻侧边的焊接位置进行限定。而间隔设置的三角斜块1在对第一斜面a支撑的作用下，在其两侧的钛板侧边上的“空位”与所述第一斜面a构成“敞开式”结构的焊接腔10。当通过第一斜面a与第二斜面b将相邻钛板的焊接侧边共同定位后，在该焊接腔10中容纳焊接材料进行焊接紧固，以保证相邻钛板之间的焊接强度。该焊接腔10相较于平面接触焊接而言，能容纳较多的焊接材料，有效提高钛板之间的焊接强度，因此通过上述结构不仅能对相邻钛板在焊接时进行精确对位安装，并能提高钛板之间的焊接强度。

为了能在焊接腔10内容纳更多的焊接材料，并进一步提高钛板焊接的强度，在构成每个所述焊接腔10且位于具有所述三角斜块1的侧边上设置有与所述第一斜面a反向倾斜的第三斜面c。通过该第三斜面c使得该钛板的侧边向下倾斜，以增加焊接腔10的容纳空间，进而可以容纳更多的焊接材料，并提高相邻钛板之间的焊接强度。

由于第一斜面a与第二斜面b的贴合能实现水平钛板(如图中100标示所示)在横向方向上的定位，为了使水平钛板在竖向上同样进行精确定位，在具有所述三角斜块1和第三斜面c的侧边上水平设有与所述三角斜块1的底边线和第三斜面c的顶边线相接的第一定位平面e，并且在所述第一斜面a与所述第二斜面b配合贴合的状态下、所述第一定位平面e与相邻所述钛板内壁面贴合支撑。该结构使得第一斜面a与第二斜面b的贴合实现水平钛板在横向方向上的定位的同时，通过第一定位平面e与第一斜面a所在的水平钛板的内底面相贴，并形成支撑，实现对水平钛板在竖向上的定位。因此通过上述结构的配合，对水平钛板的横向和竖向同时进行定位，使得其与竖向钛板(如图中200标示所示)之间的焊接侧边的定位更加准确，并同时提高整个矩形框架焊接成型后的尺寸精度。

为了解决上述水平钛板和竖直钛板在沿焊接侧边长度方向上的错位(该错位会形成相邻侧板焊接后的高低位问题)，在与所述三角斜块1的第二斜面b对应的所述第一斜面a的位置开设有防错位定位结构。通过该防错位定位结构解决所述的错位问题，使得相邻钛板在空间内3个方向上具有较高的定位精度。

具体的，所述防错位定位结构为在所述第一斜面a上开设的定位凹槽20，所述定位凹槽20具有与所述第一斜面a平行的第四斜面d，并且在所述第四斜面d与所述第二斜面b贴合的状态下，所述第一斜面a与所述第二斜面b在横向上重叠一定宽度。防错位配合安装时，在上述定位结构的基础上，将水平钛板朝向三角斜块1方向进行移动，使得第四斜面d贴合在第二斜面b上形成对水平钛板的水平限位，而水平钛板的内底面则增加与第一定位平面e重叠宽度，并增加对水平钛板的内底面的支撑宽度，对水平钛板的竖向支撑更加稳固，并且定位精度更高(第一定位平面e与水平钛板的内底面重叠宽度较小时，支撑性较小，会使得水平钛板相对于竖向钛板发生转动的情况，因此重叠面加宽，能进一步提高支撑性和定位精度)。

而在上述状态下，第一斜面a则与所述第二斜面b在横向上重叠一定宽度，也就使得第一斜面a的与三角斜块1的侧壁实现重叠交叉(如图7中300所示)，并进而使得水平钛板的定位凹槽20的侧边与三角斜块1的侧壁实现重叠交叉，在该状态下，可实现三角斜块1嵌套在所述定位凹槽20内，通过该方式来解决水平钛板和竖直钛板在侧边长度方向上的错位问题。同时，三角斜块1和定位凹槽20相互嵌套的结构能有效增强水平钛板和竖直钛板在沿焊接侧边长度方向上的直线拉升强度。同时，定位凹槽20与第二斜面b之间构成新的第一焊接腔(图8中30处所示)，其能在焊接腔10的基础上增加相邻钛板之间的焊接位，并进一步提高钛板焊接的强度。较佳的，为了避免定位凹槽20和三角斜块1的配合间隙对上述解决错位问题的影响，将两者的侧边设置成锥型配合结构(如图6中定位凹槽20的侧边20a与图3中三角斜块1的侧边1a的配合)，该结构能有效的消除定位凹槽20和三角斜块1的配合间隙，进而实现更加精准的定位。因此通过上述结构能有效的实现对相邻钛板在空间中3个位置方向上的精准定位，并进而提高矩形框架成型的精度。同理，其与钛板的侧边焊接均与上述结构及操作方式相同。

b、组装定位

将钛板通过上述所述的定位焊接结构，首先拼装组装成矩形框架式结构(该状态下，钛板之间相互支撑，整体具有较小的紧固性，在外力作用下会使得钛板相互之间脱离)，在所述定位焊接结构(具体在焊接腔10或第一焊接腔处)上进行选择性的点焊操作，实现在去除外力支撑状态下、以使钛板之间共同形成稳定的所述矩形框架式结构，也就使得在点焊后整个矩形框架的钛板具有抵抗一定外力的作用，避免钛板相互之间脱落。并且通过该点焊操作，在施加较大外力时，整个矩形框架会发生扭转形变，便于在钛板相互之间不脱离的状态下，进行后续的校准操作。

c、校准

在上述点焊操作后的状态下，通过检测尺检测每个钛板的平面垂直度，以使得整个矩形框架具有较高的垂直精度。若存在偏斜，则通过外力使消除该存在的偏斜(如使用橡胶锤敲击相应位置，使得整个矩形框架发生形变，逐渐恢复至方正结构，再通过检测尺进行检测，逐渐使得矩形框架具有较高的垂直精度)。

d、紧固焊接

对校准后的矩形框架式结构的相邻钛板之间的所述定位焊接结构(具体包括在焊接腔10、及定位凹槽20与第二斜面b构成的第一焊接腔)处进行满焊操作，以形成紧固的所述矩形框架式结构。

e、打磨

最后对满焊位置进行打磨，以使相邻钛板侧边构成的边角平整。

本发明的原理是：本发明公开的框架式钛板的焊接方法包括在钛板的相邻侧边上加工出定位焊接结构，通过该结构使得相邻钛板之间相互限位(包括空间3个方向上的限位作用)，提高钛板之间拼装的精度，以及便于后续焊接紧固成型。并同时沿钛板侧边方向上的限位方式，能有效提高相邻钛板之间沿焊接侧边方向的拉升强度，进一步提高矩形框架的整体刚性。因此本发明公开的焊接方法有效的提高了钛板之间侧边的平面焊接的精度和整体刚性强度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。