一种焊接试件镶嵌装置及镶嵌方法与流程

本发明涉及金属材料检测技术领域，特别是涉及一种焊接试件镶嵌装置及镶嵌方法。

背景技术：

由于工件本身尺寸较小或异形，这些工件在用于金相或硬度检测时，存在金相、硬度检测试样体积小、试样形状不规则等问题，现有技术中，针对这些检测试样，无法通过常规方法进行固定以完成试样的金相、硬度检验或完成检测试样的加工。

目前市面上有专用的金相镶嵌仪器，如通过溶解树脂形成镶嵌池，将试件镶嵌于镶嵌池内，完成镶嵌后可使得焊接试样具有规则的状态，以便开展后续的试样表面加工或进行金相、硬度检测等。然而，目前市面上在售的镶嵌仪价格高、耗材贵、操作复杂。

技术实现要素：

针对上述现有技术中小尺寸、异形形状焊接试件进行金相、硬度检测存在的镶嵌困难、镶嵌成本高的问题，本发明提供了一种焊接试件镶嵌装置及镶嵌方法。采用本工具和方法可方便的完成焊接试件镶嵌，同时，该装置能够在建筑施工现场制作、制作成本低、且制作方便，同时采用本装置和提供的方法对焊接试件的镶嵌可靠性高、易于实现。

本发明提供的一种焊接试件镶嵌装置及镶嵌方法通过以下技术要点来解决问题：一种焊接试件镶嵌装置，包括平台、镶嵌筒及灌装于镶嵌筒内的镶嵌体，所述镶嵌体作为固定焊接试件的镶嵌池，所述镶嵌筒为两端开口的筒状结构，镶嵌筒的下端置放于平台上，所述镶嵌体为由镶嵌筒上端注入的水泥基灌浆料硬化后而成，还包括用于包覆焊接试件检测表面的包覆膜。

具体的，在进行水泥基灌浆料注入之前，将焊接试件的检测表面采用包覆膜包覆后，焊接试件检查表面朝向，将焊接试件置放于平台上，而后，再进行水泥基灌浆料注入，这样，待水泥基灌浆料硬化后形成镶嵌体，此时，焊接试件被固定在镶嵌体的下侧，将镶嵌筒翻转后，去除掉覆盖在焊接试件检测表面上的包覆膜，此时，所述检查表面裸露于镶嵌体的上端，相对于焊接试件本身，镶嵌筒或镶嵌体更容易固定，这样，采用本装置，可方便的完成焊接试件的金相、硬度检测等。

以上装置中，为两端开口筒状结构的镶嵌筒取材容易，如可由塑料瓶切割而成、亦可采用建筑施工现场常见的PVC管、钢管等；同时，水泥基灌浆料为一种常用的建筑施工材料，加水后流动性强、可塑性好，将水泥基灌浆料灌入镶嵌筒后，一般经过2至3天的硬化，得到镶嵌体的强度在20兆帕左右，这样，可将焊接试件稳固的固定于镶嵌体中，以便于顺利的进行焊接试件的金相、硬度检测等。

综上，本装置提供了一种不同于现有技术的焊接试件镶嵌方案，实施该方案可在建筑工地上就地取材，消除了进行小尺寸、异形焊接试件金相、硬度检测时对金相镶嵌仪的依赖性，同时实施本方案成本低、操作难度低，可大大提升在没有金相镶嵌仪时，进行焊接试件现场金相、硬度检测的便捷性和经济性。

作为以上所述的一种焊接试件镶嵌装置进一步的技术方案，作为一种材料成本低、取材容易的实施方案，所述镶嵌筒为塑料管，所述包覆膜为塑料膜。

为加快水泥基灌浆料的硬化速度，即减少镶嵌体的成型时间，以达到加快本装置镶嵌效率的目的，还包括养护箱，所述镶嵌筒位于养护箱内，养护箱内还设置有加热装置，所述加热装置用于对养护箱的内部空间进行加热。这样，将水泥基灌浆料注入镶嵌筒中后，加热装置工作，相当于水泥基灌浆料在一个较高的环境温度下硬化，这样，可大大缩短达到要求硬度所需的时间。以上加热装置可采用电加热装置，同时在电加热装置上设置温控模块，以精确控制养护箱内部空间的温度。

由于环境湿度对水泥基灌浆料的硬化速度和硬化质量也有明显的影响，为保证镶嵌体的成型质量和成型速度，所述养护箱上还设置有湿度调节装置，所述湿度调节装置用于对养护箱的内部空间进行湿度调节。当养护箱为封闭的箱体时，随着硬化的进行，养护箱内的环境湿度会过大，这样，会在一定程度上造成水泥基灌浆料硬化速度变慢，这样，以上湿度调节装置可设置为一个排风扇，以上排风扇用于置换出养护箱内湿度过大的空气。

作为一种养护箱拆装方便、便于观察水泥基灌浆料硬化情况的实现方案，所述养护箱包括呈环形的侧围板及安装于侧围板上部的顶盖，所述侧围板置放于所述平台上，所述加热装置安装于侧围板上，所述顶盖与侧围板呈开拆卸连接关系。作为优选，在侧围板的上端内侧设置凹槽，通过将顶盖置放于侧围板上的形式，实现侧围板与顶盖的连接。

由于焊接试件需要先于水泥基灌浆料置入镶嵌筒中，且在焊接试件为异形结构时，很难保证焊接试件不发生倾倒，为避免所述倾倒情况的发生，还包括位置保持架，所述位置保持架用于对焊接试件提供支撑，以使得焊接试件在镶嵌筒内具有特定的摆放状态。以上位置保持架可设置为一个架体，将架体置放于平台上后，再将焊接试件插入所述架体中，也可将位置保持架设置成一根连杆，连杆的两端分别与焊接试件和镶嵌筒连接来完成对焊接试件的支撑。如所述连杆采用一段铁丝，将铁丝的两端均弯折成勾状，各勾状端部分别形成一个卡槽，各卡槽分别用于夹持镶嵌筒的侧壁和焊接试件，以使得焊接试件与镶嵌筒有相互作用力，利用镶嵌筒重量大、形状较为对称、与平台的接触面积大的优势，并通过弯曲铁丝的中段，实现镶嵌筒与焊接试件的相对位置固定。

本发明还提供了一种焊接试件镶嵌方法，包括顺序进行的以下步骤：

S1、对焊接试件的检测面进行处理；

S2、采用包覆膜对焊接试件的检测面进行包覆，并以焊接试件的检测面朝下的形式，将焊接试件置放于平台上；

S3、将呈筒状结构的镶嵌筒套设于焊接试件的外侧，且镶嵌筒的下端端面置于平台上，将搅拌好的水泥基灌浆料由镶嵌筒的上端开口处倒入镶嵌筒中，待水泥基灌浆料硬化后得到镶嵌体；

S4、撕去所述包覆膜，完成焊接试件的镶嵌。

具体的，以上方法即为本案提供的装置的使用方法，本方法中，所采用到的材料在建筑工地上可就地取材，这样，本镶嵌方法消除了进行小尺寸、异形焊接试件金相、硬度检测时对金相镶嵌仪的依赖性，同时方法的实施成本低、操作难度低，可大大提升在没有金相镶嵌仪时，进行焊接试件现场金相、硬度检测的便捷性和经济性。

作为以上所述的一种焊接试件镶嵌方法进一步的技术方案，在步骤S3中将水泥基灌浆料倒入镶嵌筒中后，还包括加热工步，所述加热工步为对倒入的水泥基灌浆料进行加热，所述加热为使得水泥基灌浆料的温度保持在70℃-85℃之间，且保温时间介于5h-6h。本方法的温度限定和时间限定，可在加热完成后，得到强度在20兆帕左右的镶嵌体，同时水泥基灌浆料硬化成型质量好，这样，可大大缩短对焊接试件进行镶嵌的时间。

所述步骤S1的具体方案为：对焊接试件的检测面顺序进行以下操作：粗磨、细磨、抛光、溶液浸蚀，以在焊接试件的检测面上显示出焊缝区、热影响区和熔合区。本方案中，由于焊接试件本身刚性较好，故在没有进行镶嵌的情况下，采用一般的夹具也能够对其进行稳定的夹持以便于对其表面进行机械加工，同时所得到的加工面，即检测面有包覆膜的保护，故在对焊接试件进行镶嵌之前，即完成了对焊接试件表面的加工，这样，可避免镶嵌体对焊接试件表面加工质量产生影响。

为使得在得到镶嵌体、同时将镶嵌体翻转后，直接将镶嵌体摆放在一个水平面上，即能使得焊接试件的检测面处于一个水平面上以方便金相、硬度等检测，设置为：在步骤S3中将水泥基灌浆料倒入镶嵌筒中后，还包括刮平工步，所述刮平工步为将镶嵌筒内水泥基灌浆料的上端铲平。

进一步的，为使得被铲平的面与焊接试件的检测面平行度更好，设置为镶嵌筒的两个端面相互平行，这样，以上平台的上表面为水平面时，在进行水泥基灌浆料灌注时，将直立摆放于平台上的镶嵌筒内注满水泥基灌浆料后再进行铲平，这样，镶嵌体成型后，其上、下表面可具有非常好的平行度。

本发明具有以下有益效果：

本案的装置提供了一种不同于现有技术的焊接试件镶嵌方案，实施该方案可在建筑工地上就地取材，消除了进行小尺寸、异形焊接试件金相、硬度检测时对金相镶嵌仪的依赖性，同时实施本方案成本低、操作难度低，可大大提升在没有金相镶嵌仪时，进行焊接试件现场金相、硬度检测的便捷性和经济性。

本案提供的方法即为本案装置的使用方法，本方法中，所采用到的材料在建筑工地上可就地取材，这样，本镶嵌方法消除了进行小尺寸、异形焊接试件金相、硬度检测时对金相镶嵌仪的依赖性，同时方法的实施成本低、操作难度低，可大大提升在没有金相镶嵌仪时，进行焊接试件现场金相、硬度检测的便捷性和经济性。

附图说明

图1是本发明所述的一种焊接试件镶嵌装置一个具体实施例的结构示意图；

图2是本发明所述的一种焊接试件镶嵌装置一个具体实施例中，镶嵌体、焊接试件、平台、镶嵌筒、包覆膜五者相互之间位置关系图。

图中的编号依次为：1、镶嵌筒，2、养护箱，3、平台，4、焊接试件，5、包覆膜，6、镶嵌体。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1和图2所示，一种焊接试件镶嵌装置，包括平台3、镶嵌筒1及灌装于镶嵌筒1内的镶嵌体6，所述镶嵌体6作为固定焊接试件4的镶嵌池，所述镶嵌筒1为两端开口的筒状结构，镶嵌筒1的下端置放于平台3上，所述镶嵌体6为由镶嵌筒1上端注入的水泥基灌浆料硬化后而成，还包括用于包覆焊接试件4检测表面的包覆膜5。

本实施例中，在进行水泥基灌浆料注入之前，将焊接试件4的检测表面采用包覆膜5包覆后，焊接试件4检查表面朝向，将焊接试件4置放于平台3上，而后，再进行水泥基灌浆料注入，这样，待水泥基灌浆料硬化后形成镶嵌体6，此时，焊接试件4被固定在镶嵌体6的下侧，将镶嵌筒1翻转后，去除掉覆盖在焊接试件4检测表面上的包覆膜5，此时，所述检查表面裸露于镶嵌体6的上端，相对于焊接试件4本身，镶嵌筒1或镶嵌体6更容易固定，这样，采用本装置，可方便的完成焊接试件4的金相、硬度检测等。

以上装置中，为两端开口筒状结构的镶嵌筒1取材容易，如可由塑料瓶切割而成、亦可采用建筑施工现场常见的PVC管、钢管等；同时，水泥基灌浆料为一种常用的建筑施工材料，加水后流动性强、可塑性好，将水泥基灌浆料灌入镶嵌筒1后，一般经过2至3天的硬化，得到镶嵌体6的强度在20兆帕左右，这样，可将焊接试件4稳固的固定于镶嵌体6中，以便于顺利的进行焊接试件4的金相、硬度检测等。

综上，本装置提供了一种不同于现有技术的焊接试件4镶嵌方案，实施该方案可在建筑工地上就地取材，消除了进行小尺寸、异形焊接试件4金相、硬度检测时对金相镶嵌仪的依赖性，同时实施本方案成本低、操作难度低，可大大提升在没有金相镶嵌仪时，进行焊接试件4现场金相、硬度检测的便捷性和经济性。

本实施例还提供了一种焊接试件4镶嵌方法，包括顺序进行的以下步骤：

S1、对焊接试件4的检测面进行处理；

S2、采用包覆膜5对焊接试件4的检测面进行包覆，并以焊接试件4的检测面朝下的形式，将焊接试件4置放于平台3上；

S3、将呈筒状结构的镶嵌筒1套设于焊接试件4的外侧，且镶嵌筒1的下端端面置于平台3上，将搅拌好的水泥基灌浆料由镶嵌筒1的上端开口处倒入镶嵌筒1中，待水泥基灌浆料硬化后得到镶嵌体6；

S4、撕去所述包覆膜5，完成焊接试件4的镶嵌。

具体的，以上方法即为本案提供的装置的使用方法，本方法中，所采用到的材料在建筑工地上可就地取材，这样，本镶嵌方法消除了进行小尺寸、异形焊接试件4金相、硬度检测时对金相镶嵌仪的依赖性，同时方法的实施成本低、操作难度低，可大大提升在没有金相镶嵌仪时，进行焊接试件4现场金相、硬度检测的便捷性和经济性。

实施例2：

如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为以上所述的一种焊接试件4镶嵌装置进一步的技术方案，作为一种材料成本低、取材容易的实施方案，所述镶嵌筒1为塑料管，所述包覆膜5为塑料膜。

为加快水泥基灌浆料的硬化速度，即减少镶嵌体6的成型时间，以达到加快本装置镶嵌效率的目的，还包括养护箱2，所述镶嵌筒1位于养护箱2内，养护箱2内还设置有加热装置，所述加热装置用于对养护箱2的内部空间进行加热。这样，将水泥基灌浆料注入镶嵌筒1中后，加热装置工作，相当于水泥基灌浆料在一个较高的环境温度下硬化，这样，可大大缩短达到要求硬度所需的时间。以上加热装置可采用电加热装置，同时在电加热装置上设置温控模块，以精确控制养护箱2内部空间的温度。

由于环境湿度对水泥基灌浆料的硬化速度和硬化质量也有明显的影响，为保证镶嵌体6的成型质量和成型速度，所述养护箱2上还设置有湿度调节装置，所述湿度调节装置用于对养护箱2的内部空间进行湿度调节。当养护箱2为封闭的箱体时，随着硬化的进行，养护箱2内的环境湿度会过大，这样，会在一定程度上造成水泥基灌浆料硬化速度变慢，这样，以上湿度调节装置可设置为一个排风扇，以上排风扇用于置换出养护箱2内湿度过大的空气。

作为一种养护箱2拆装方便、便于观察水泥基灌浆料硬化情况的实现方案，所述养护箱2包括呈环形的侧围板及安装于侧围板上部的顶盖，所述侧围板置放于所述平台3上，所述加热装置安装于侧围板上，所述顶盖与侧围板呈开拆卸连接关系。作为优选，在侧围板的上端内侧设置凹槽，通过将顶盖置放于侧围板上的形式，实现侧围板与顶盖的连接。

由于焊接试件4需要先于水泥基灌浆料置入镶嵌筒1中，且在焊接试件4为异形结构时，很难保证焊接试件4不发生倾倒，为避免所述倾倒情况的发生，还包括位置保持架，所述位置保持架用于对焊接试件4提供支撑，以使得焊接试件4在镶嵌筒1内具有特定的摆放状态。以上位置保持架可设置为一个架体，将架体置放于平台3上后，再将焊接试件4插入所述架体中，也可将位置保持架设置成一根连杆，连杆的两端分别与焊接试件4和镶嵌筒1连接来完成对焊接试件4的支撑。如所述连杆采用一段铁丝，将铁丝的两端均弯折成勾状，各勾状端部分别形成一个卡槽，各卡槽分别用于夹持镶嵌筒1的侧壁和焊接试件4，以使得焊接试件4与镶嵌筒1有相互作用力，利用镶嵌筒1重量大、形状较为对称、与平台3的接触面积大的优势，并通过弯曲铁丝的中段，实现镶嵌筒1与焊接试件4的相对位置固定。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，作为以上所述的一种焊接试件4镶嵌方法进一步的技术方案，在步骤S3中将水泥基灌浆料倒入镶嵌筒1中后，还包括加热工步，所述加热工步为对倒入的水泥基灌浆料进行加热，所述加热为使得水泥基灌浆料的温度保持在70℃-85℃之间，且保温时间介于5h-6h。本方法的温度限定和时间限定，可在加热完成后，得到强度在20兆帕左右的镶嵌体6，同时水泥基灌浆料硬化成型质量好，这样，可大大缩短对焊接试件4进行镶嵌的时间。

所述步骤S1的具体方案为：对焊接试件4的检测面顺序进行以下操作：粗磨、细磨、抛光、溶液浸蚀，以在焊接试件4的检测面上显示出焊缝区、热影响区和熔合区。本方案中，由于焊接试件4本身刚性较好，故在没有进行镶嵌的情况下，采用一般的夹具也能够对其进行稳定的夹持以便于对其表面进行机械加工，同时所得到的加工面，即检测面有包覆膜5的保护，故在对焊接试件4进行镶嵌之前，即完成了对焊接试件4表面的加工，这样，可避免镶嵌体6对焊接试件4表面加工质量产生影响。

为使得在得到镶嵌体6、同时将镶嵌体6翻转后，直接将镶嵌体6摆放在一个水平面上，即能使得焊接试件4的检测面处于一个水平面上以方便金相、硬度等检测，设置为：在步骤S3中将水泥基灌浆料倒入镶嵌筒1中后，还包括刮平工步，所述刮平工步为将镶嵌筒1内水泥基灌浆料的上端铲平。

进一步的，为使得被铲平的面与焊接试件4的检测面平行度更好，设置为镶嵌筒1的两个端面相互平行，这样，以上平台3的上表面为水平面时，在进行水泥基灌浆料灌注时，将直立摆放于平台3上的镶嵌筒1内注满水泥基灌浆料后再进行铲平，这样，镶嵌体6成型后，其上、下表面可具有非常好的平行度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。