[發(fā)明專利]一種平板雙面對(duì)接焊接頭根部間隙的隨焊控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310730042.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN103722298A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆德俊;楊志斌;蔡得濤;韓善果;郭春富;陳和興;鄭世達(dá);許磊;張宇鵬;王凱;高世一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州有色金屬研究院
• 主分類號(hào): B23K31/02
• 分類號(hào): B23K31/02
• 代理公司: 廣東世紀(jì)專利事務(wù)所 44216
• 代理人: 劉卉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平板雙面焊工藝方法，特別是涉及一種在平板雙面對(duì)接焊時(shí)能夠限制接頭根部間隙錯(cuò)邊及角度偏差的隨焊控制方法。

背景技術(shù)

雙面對(duì)接焊是指從待焊件的正反兩面，采用兩把焊槍進(jìn)行同時(shí)同方向焊接的一種工藝方法，它可以在保證焊接質(zhì)量的情況下，提高焊接生產(chǎn)效率，并可減少打底清根工序，免除了清根時(shí)繁重的勞動(dòng)并節(jié)省了焊接材料的消耗。不易出現(xiàn)氣孔、夾渣等缺陷，而且雙面焊后工件的角變形小、殘余應(yīng)力低。同時(shí)，由于平板對(duì)接焊中焊縫及近縫區(qū)會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，其中橫向的內(nèi)應(yīng)力及橫向收縮，會(huì)導(dǎo)致焊接平板根部間距不斷減小，最終間距消失，并可能導(dǎo)致待焊件發(fā)生交疊。這將使得焊縫金屬填充不均勻而導(dǎo)致接頭質(zhì)量不良；縱向的拉伸內(nèi)應(yīng)力，超過(guò)平板結(jié)構(gòu)的臨界壓穩(wěn)應(yīng)力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致平板壓屈失穩(wěn)而發(fā)生翹曲變形，從而導(dǎo)致待焊縫兩側(cè)平板發(fā)生較大錯(cuò)邊與角度偏差，而影響焊接質(zhì)量，甚至導(dǎo)致焊接終止。如果待焊平板不采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)限制焊縫根部間距的縮小，則無(wú)法保證雙面對(duì)接焊接工藝的正常進(jìn)行。為了實(shí)現(xiàn)鋁合金、合金鋼、鈦合金等平板的雙面對(duì)焊過(guò)程得以順利進(jìn)行，在雙面對(duì)焊過(guò)程中必須使接頭根部保持1～4mm的間隙；同樣，在待焊焊縫方向上不采取適當(dāng)?shù)募s束來(lái)限制待焊平板發(fā)生錯(cuò)邊與角度偏差，則會(huì)因錯(cuò)邊與角度偏差嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)待對(duì)接焊件交疊而導(dǎo)致雙面對(duì)接焊過(guò)程無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，不利于實(shí)現(xiàn)手工或自動(dòng)化雙面對(duì)接焊。雙面焊與單面焊相比，特點(diǎn)是正反面兩把焊槍同時(shí)施焊，不能使用傳統(tǒng)的焊接夾具來(lái)限制錯(cuò)邊和角度偏差。因此，如何保證平板雙面對(duì)接焊接頭根部間隙在焊接過(guò)程中始終保持不變及限制待焊焊縫附近平板發(fā)生較大的錯(cuò)邊與角度偏差，已成為鋁合金、鈦合金等平板的手工或自動(dòng)化雙面對(duì)接焊的關(guān)鍵所在。目前，鋁合金、鈦合金、不銹鋼等薄壁構(gòu)件的雙面對(duì)接焊，常采用雙人手工或雙機(jī)器人自動(dòng)化的雙面TIG填絲焊、雙面MIG焊及等離子與TIG填絲焊等雙面焊接工藝，可用于平板結(jié)構(gòu)的雙面橫焊與立焊，傳統(tǒng)采用的控制措施主要有如下幾種：

（1）點(diǎn)接觸定位：如圖1所示，即接頭根部間隙定位焊，事先在待焊平板對(duì)接接頭根部位置，每隔30～100mm左右焊接若干個(gè)定位焊縫，然后再連接成整條焊縫。存在的問(wèn)題是點(diǎn)焊間距過(guò)大時(shí)剛性不夠，若間距較小時(shí)，則需點(diǎn)焊定位很多處；該方法的另一個(gè)缺點(diǎn)是不能夠較好地控制錯(cuò)邊與角度偏差的發(fā)生。

（2）面接觸定位：如圖2所示，即在待焊件的正反面焊接一些約束小板塊，雙面焊槍臨近時(shí)，取下附近部位的約束塊。該方法有時(shí)會(huì)破壞重要產(chǎn)品的表面，降低使用性能。同樣，若約束板塊間距較大時(shí)，不能很好保證工藝需求的根部間隙；若約束板塊間距較小時(shí)，有時(shí)因焊接速度較快而來(lái)不及去除正反面的約束塊。雙面焊時(shí)，焊接件正反面會(huì)焊接很多這種約束板塊，從而降低工作效率，甚至不能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性焊接。

（3）定位塞塊：如圖3所示，即在待焊件的正反面焊接一些與待焊材質(zhì)相同的定位塞塊，雙面焊槍臨近時(shí)，取下附近部位的定位塞塊。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可保證對(duì)接接頭根部間隙在焊接過(guò)程中始終保持在工藝要求的尺寸范圍內(nèi)。該方法與上面的面接觸定位相似，有時(shí)因焊接速度較快而來(lái)不及去除該定位塞塊。平板很長(zhǎng)時(shí)，也會(huì)焊接大量這種定位塞塊，從而降低工作效率，甚至不能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化焊接。另外，雙面焊時(shí)，待焊平板會(huì)繞著定位塞塊兩側(cè)的點(diǎn)固焊縫發(fā)生旋轉(zhuǎn)，兩側(cè)待焊平板仍會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)邊與角度偏差。

（4）強(qiáng)約束夾具：如圖4所示，即在待焊件焊縫兩側(cè)的正反面裝卡寬度較大的剛性?shī)A具，來(lái)限制待焊接件的錯(cuò)邊與角度偏差，該方法的缺點(diǎn)是不能較好地保證焊接接頭根部間隙需求尺寸。而且在工程結(jié)構(gòu)實(shí)際的雙面立焊、橫焊焊接中，受結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)限制，有時(shí)很難采用這種約束方式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在問(wèn)題和不足，提供一種能夠確保接頭根部間隙在焊接過(guò)程中始終保持不變，且能夠有效地防止焊縫兩側(cè)的待焊平板在焊接過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)邊及角度偏差等問(wèn)題的平板雙面對(duì)接焊接頭根部間隙的隨焊控制方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的平板雙面對(duì)接焊接頭根部間隙的隨焊控制方法，其特點(diǎn)包括如下步驟：

A、根據(jù)待焊平板的厚度、坡口形式及焊接接頭根部間隙工藝要求的尺寸，在焊槍前端一定距離處設(shè)置二個(gè)根據(jù)待焊平板正面的坡口形式確定的前后間隔一定距離的圓形凸起滾輪，所述的二個(gè)圓形凸起滾輪安裝在位于待焊平板正面一側(cè)的支座A上，并保證各圓形凸起滾輪的接觸受力位置始終與待焊平板的板面垂直，且所述的二個(gè)圓形凸起滾輪的圓形凸起部分的厚度要與待焊平板的接頭根部間隙的寬度相同；