[發明專利]一種預置雙向應力隨焊激冷裝置及降低薄板焊接變形的方法

在審

• 申請號: 202011591015.1
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112743203A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 姚潞;陳敏;秦小龍;許薇;袁友華
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/28;B23K9/32;B23K37/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及焊接裝置及方法技術領域，尤其涉及一種預置雙向應力隨焊激冷裝置及降低薄板焊接變形的方法，包括水平設置的工作臺，工作臺上的上端部設有橫向定位擋塊兼滑道底座，工作臺上的下端部設有橫向預緊裝置兼滑道底座，橫向定位擋塊兼滑道底座和橫向預緊裝置兼滑道底座上均設有焊機行車滑道，橫向定位擋塊兼滑道底座和橫向預緊裝置兼滑道底座之間設有用于放置焊接件的焊接區；焊機行車滑道上安裝有焊機行車架。本發明通過預置雙向應力及激冷的方式，可以降低薄板焊接變形量和殘余焊接應力，實現薄板、超薄板的小變形焊接的可能性，降低在分段合攏階段時耗費大量的時間，減少進行人工矯正和鏟割，對于提高造船效率具有重要意義。

技術領域

本發明涉及焊接裝置及方法技術領域，尤其涉及一種預置雙向應力隨焊激冷裝置及降低薄板焊接變形的方法。

背景技術

目前，大中型豪華郵輪對結構重量要求越來越嚴，為了降低建造成本達到低碳船舶的建造要求，近十幾年來，造船工藝不斷的改進，使薄板更加廣泛的應用到船舶建造中。但是薄板很容易出現焊接變形的問題，甚至會出現失穩變形，產生熱裂紋進而產生疲勞損壞，降低船舶的承載力。過大的焊接變形會對下一階段的裝焊產生嚴重的影響，隨著焊接過程的持續積累，生成的分段會與初始設計尺寸不吻，從而在分段合攏階段，耗費大量的時間進行人工矯正和鏟割。因此精確地控制船體結構的變形對于提高造船效率具有重要意義。為此，研究薄板變形機理、控制焊接變形的工藝措施、分析薄板變形量和焊接殘余應力值以及防止結構失穩、疲勞損壞等工作顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種預置雙向應力隨焊激冷裝置及降低薄板焊接變形的方法，能夠降低薄板焊接變形量和殘余焊接應力，實現薄板、超薄板的小變形焊接的可能性。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種預置雙向應力隨焊激冷裝置，包括水平設置的工作臺，所述工作臺上的上端部設有橫向定位擋塊兼滑道底座，所述工作臺上的下端部設有橫向預緊裝置兼滑道底座，所述橫向定位擋塊兼滑道底座和橫向預緊裝置兼滑道底座上均設有焊機行車滑道，所述橫向定位擋塊兼滑道底座和橫向預緊裝置兼滑道底座之間設有用于放置焊接件的焊接區；

所述焊機行車滑道上安裝有焊機行車架，所述焊機行車架上設有焊機管道和焊槍，所述焊槍上設置有干冰激冷噴射嘴，且所述焊槍與干冰噴射管道連接。

優選地，所述焊接區的一端設有預置應力夾套，所述預置應力夾套與鋼絲繩連接，所述鋼絲繩穿過可拆卸鋼絲繩卡壓槽與重塊連接。

優選地，所述焊接區的另一端設有縱向預緊夾套，所述縱向預緊夾套的外側設有可拆卸式定位擋塊。

優選地，所述焊接區的底部設有橫向設置的擠壓塊，所述橫向預緊裝置兼滑道底座上設置有橫向擠壓絲桿，所述橫向擠壓絲桿穿過螺紋孔與擠壓塊連接。

優選地，所述干冰激冷噴射嘴處設有冷源保護棉，所述冷源保護棉采用呈喇叭狀的不銹鋼鐵皮包裹。

優選地，所述擠壓塊上設置有壓力傳感器。

本發明還提供了一種利用預置雙向應力隨焊激冷裝置進行降低薄板焊接變形的方法，具體包括以下步驟：

步驟一：制作標準工作臺，將工作臺的底座與地面牢靠連接，同時將工作臺上的橫向定位擋塊兼滑道底座、橫向預緊裝置兼滑道底座、可拆卸鋼絲繩卡壓槽、以及可拆卸式定位擋塊與工作臺采用預緊螺栓進行預緊，根據焊接件規格預先定位完畢；

步驟二：采用縱向預緊夾套對焊接件的一端夾緊，采用預置應力夾套、鋼絲繩和重塊共同作用對焊接件的另一端施加預置應力，其應力大小為0.6σs；

步驟三：采用橫向定位擋塊對焊接件的頂部進行橫向定位，采用橫向預緊裝置、橫向設置的擠壓塊、以及橫向擠壓絲桿對焊接件的底部進行橫向應力預置，其應力大小為0.3σs；