[發明專利]一種活塞焊接裝置及方法

有效

• 申請號: 202110161832.1
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112809155B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 王奕澍;楊志勇;胡廳;譚愛明;戴凌云;譚小東;梅策源
• 申請（專利權）人: 湖南江濱機器（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23K15/00
• 分類號: B23K15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張東梅

本發明公開了一種活塞焊接裝置及方法，裝置包括：工作臺，第一直線導軌，第二直線導軌；工作臺設有與活塞的下端止口相匹配的固定部，且能夠帶動活塞繞活塞的中軸線轉動；第一直線導軌位于活塞的上方，且與活塞的長軸平行，第一直線導軌上設有用于焊接頂縫的第一焊槍，且第一焊槍能夠沿第一直線導軌移動；第二直線導軌與中軸線平行，位于活塞的側面；第二直線導軌上設有用于焊接環縫的第二焊槍，且第二焊槍能夠沿第二直線導軌移動。在實際使用時，調整第一焊槍和第二焊槍分別在第一直線導軌和第二直線導軌的位置，進而通過旋轉工作臺即可實現對頂縫和環縫的焊接，提高了工作效率。

技術領域

本發明涉及活塞焊接技術領域，更具體地說，涉及一種活塞焊接裝置及方法。

背景技術

目前國內開發的車用柴油機爆發壓力已超過20MPa，使得傳統鑄鋁活塞已難以滿足高性能柴油機可靠性的要求，為此國內已在普及推進全鋼活塞，全鋼活塞的頭部、裙部分別鍛造成型，并通過焊接方式連接形成封閉的冷卻油腔。

就現有技術而言，活塞焊接方法有：激光焊、摩擦焊、電子束焊；其中電子束因大深寬比、真空焊接、焊接強度高、氣孔缺陷少等優點被廣泛使用。常用的電子束焊接活塞方法有兩種，方法一：焊前預熱→環縫(頂縫)焊接→焊后保溫→焊前預熱→頂縫(環縫)焊接→焊后保溫；分別對環縫、頂縫進行焊接。方法二：采用一次裝夾，一把焊槍，焊接夾具可調整焊接方向，先焊接環縫，再變換夾具角度，焊接頂縫；焊前預熱→環縫(頂縫)焊接→頂縫(環縫)焊接→焊后保溫。

其中，方法一焊接時需要兩次預熱、兩次保溫、兩次裝夾活塞、兩次進行焊接抽真空，需要耗費大量的重復作業時間，效率不高；且反復預熱、保溫，影響基體性能指標。方法二活塞一次裝夾，雖效率有所提高，但為了避免活塞局部溫度過高，通常在焊接完一道縫后，需要等待一段時間再焊接另一道縫，增加了焊接總時長，降低了生產效率。此外，上述兩種方案只能焊接一個固定方向的焊縫，焊槍方向，位置固定不能夠自由調整，環縫一般只能水平方向焊接，頂縫一般只能豎直方向焊接，柔性化程度低，效果不理想。

因此，如何簡化活塞焊接的過程，提高工作效率，是現階段該領域亟待解決的難題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種活塞焊接裝置，該裝置能夠簡化活塞焊接的過程，提高工作效率，解決了現階段該領域的難題。本發明的目的還在于提供一種活塞焊接方法，該方法應用于上述的活塞焊接裝置，因此，能夠簡化活塞焊接的過程，提高工作效率。

一種活塞焊接裝置，包括：

工作臺，所述工作臺設有與活塞的下端止口相匹配的固定部，且能夠帶動所述活塞繞所述活塞的中軸線轉動；

第一直線導軌，所述第一直線導軌位于所述活塞的上方，且與所述活塞的長軸平行，所述第一直線導軌上設有用于焊接頂縫的第一焊槍，且所述第一焊槍能夠沿所述第一直線導軌移動；

第二直線導軌，所述第二直線導軌與所述中軸線平行，位于所述活塞的側面；所述第二直線導軌上設有用于焊接環縫的第二焊槍，且所述第二焊槍能夠沿所述第二直線導軌移動。

優選的，所述的活塞焊接裝置，所述第一焊槍通過第一弧形導軌設置于所述第一直線導軌，所述第一弧形導軌能夠沿所述第一直線導軌移動，且所述第一焊槍能夠沿所述第一弧形導軌、在與所述工作臺垂直的平面S上移動。

優選的，所述的活塞焊接裝置，所述第二焊槍通過第二弧形導軌設置于所述第二直線導軌，所述第二弧形導軌能夠沿所述第二直線導軌移動，且所述第二焊槍能夠沿所述第二弧形導軌、在與所述工作臺垂直的平面S上移動。

優選的，所述的活塞焊接裝置，還包括：

控制器，所述控制器預設有程序，所述程序用于描述焊接處的實時溫度T與電子束能量Q之間的關系；

測溫裝置，所述測溫裝置與所述控制器通訊連接，用于測量焊接處的實時溫度T；