[實用新型]一種新型焊接裝置

有效

• 申請號: 201320830436.4
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN203649621U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 周廣濤;黃海瀚;王立鵬;陳志偉;郭玉龍;江余東;郭廣磊;馬明磊;梁國俐
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/02;B23K9/32
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳智海

技術領域

本實用新型涉及焊接技術領域，具體涉及一種有效消除焊接殘余應力和變形的新型焊接裝置。

背景技術

鋁及其合金是有色金屬中用途較廣的金屬之一，鋁合金材料具有較高的比強度、耐腐蝕、良好的導電導熱性以及可焊接性等優點。而薄板類鋁合金結構具有重量輕、工藝性能好(易加工、易成型)、連接方便等特點，因而代替了傳統鋼結構，被廣泛地應用于各種焊接結構產品中。我國在鋁合金型材的生產和使用方面也得到長足進步，其市場競爭力不斷提高，近年來在航天、航空、化工、電器及機械制造等領域中獲得了廣泛地應用，例如船舶、大型壓力容器、飛機蒙皮等領域，因而鋁合金型材在國民經濟中占有重要的地位。但鋁合金本身固有的熱、力學性能，如較大的線膨脹系數，較高的熱導率等特性，使得在焊接加工技術應用于鋁合金薄板結構件時，表現出焊接變形大、熱裂傾向嚴重、焊接接頭軟化等缺點。過大的焊接變形很難保證尺寸的穩定性，增加了后續矯正和修補的工序和難度，影響了生產的正常周期，造成一定程度的浪費和經濟損失。而焊接殘余應力是引起焊接變形和產生熱裂紋的直接原因，同時會降低焊接結構的使用壽命和承載能力。

當前為了降低殘余應力，防治焊接應力及變形，主要從力學因素方面著手。傳統的控制方法采用焊后消除應力的措施，需要外加能量大、實施困難、成本高。現代的控制理論采用隨焊控制，主要是通過改善焊接過程中的應力狀態來達到控制焊接應力及變形的目的。國內外學者采用了大量的方法來控制焊接應力及變形，如機械拉伸法、靜態溫差拉伸法、隨焊碾壓法、隨焊錘擊法、隨焊沖擊碾壓法等，但這幾種方法也都存在各自的缺點。如機械拉伸法，在應用時受結構形式限制較大，針對不同的構件，需要采取不同的夾具，這樣就增加了生產成本，并降低了生產效率。靜態溫拉伸法對于橫向收縮變形，無能為力，不適合于諸如法蘭、艙口等含有封閉焊縫的結構焊接。隨焊碾壓法由于碾壓設備龐大，而且焊接過程中由于焊槍與碾壓輪距離過近，存在打弧和相互干擾的問題，故實際應用效果大打折扣；隨焊錘擊法和隨焊沖擊碾壓法對于有一定厚度的結構或硬質合金而言，難以提供足夠大的機械沖擊力，導致控制焊接應力變形的效果不佳。同時，過大的機械沖擊力又勢必會影響到焊接電弧以及焊接熔池的穩定性，導致焊縫成型不良。這兩種焊接方法的最大缺點在于會在焊件的表面產生不均勻的沖擊痕跡，這對于表面質量要求較高的焊接結構來說是不適合的。