[發(fā)明專利]一種波紋管組件環(huán)縫焊接裝置及其焊接方法

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• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115647723A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張全厚;宋林紅;張文良;赫斌;關(guān)長江;張博;李卓梁;于翔麟;張大林;王雪;李敏;楊志新;劉昕;付博;吳洪林;崔學勇
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽儀表科學研究院有限公司
• 主分類號: B23K37/053
• 分類號: B23K37/053;B23K37/047;B23K37/02;B23P15/00
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 楊濱

1.一種波紋管組件環(huán)縫焊接裝置，它包括有工作臺，帶有焊槍支架的滑動平臺，其特征在于：在工作臺上的一側(cè)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)變位裝置，在工作臺上的另一側(cè)還設(shè)置有用于支撐滑動平臺的光軸直線導軌機構(gòu)；所述旋轉(zhuǎn)變位裝置包括：箱體及左右兩側(cè)對應設(shè)置的支撐板Ⅰ、支撐板Ⅱ，該支撐板Ⅰ、Ⅱ下端固連在工作臺上，其上部依次通過連接軸、軸承與懸置在工作臺上方的箱體側(cè)壁活連接；以連接軸軸心為圓心在支撐板Ⅰ或支撐板Ⅱ上平面上還設(shè)有圓弧溝槽，與該連接軸軸心同一水平線的支撐板上的圓弧溝槽內(nèi)所對應的箱體側(cè)板上還設(shè)置有一箱體側(cè)板螺紋孔，在該箱體側(cè)板螺紋孔內(nèi)還連接有一鎖緊螺桿；在箱體內(nèi)側(cè)依次設(shè)置有電機、減速機、齒輪機構(gòu)、傳動軸、軸承組件，該傳動軸另一端伸出箱體外側(cè)并與卡盤法蘭及卡盤相連接；所述光軸直線導軌機構(gòu)包括設(shè)置在工作臺上的光軸，該光軸端部的光軸支座以及載有滑動平臺的滑塊所組成，沿滑動平臺運行軌跡的工作臺上還固定設(shè)置有滑動平臺鎖緊塊；在滑動平臺上還裝有與卡盤對應設(shè)置的頂尖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋管組件環(huán)縫焊接裝置，其特征在于：在支撐板Ⅰ或支撐板Ⅱ上還設(shè)置有封閉連接軸的蓋板，該蓋板與軸承的接觸面為凹槽結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋管組件環(huán)縫焊接裝置，其特征在于：所述的圓弧溝槽為1/4圓弧條形孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋管組件環(huán)縫焊接裝置，其特征在于：所述鎖緊螺桿是穿過支撐板上的圓弧溝槽與箱體側(cè)板上的箱體側(cè)板螺紋孔進行螺紋連接的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋管組件環(huán)縫焊接裝置，其特征在于：所述傳動軸與卡盤法蘭連接端部設(shè)有螺紋盲孔，并與卡盤法蘭連接處設(shè)有止口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋管組件環(huán)縫焊接裝置，其特征在于：所述連接軸及傳動軸均為設(shè)有臺肩的階梯軸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋管組件環(huán)縫焊接裝置，其特征在于：所述焊槍支架由立桿和橫桿組成，橫桿和立桿均設(shè)有齒輪齒條機構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋管組件環(huán)縫焊接裝置，其特征在于：所述滑動平臺與光軸直線導軌機構(gòu)的滑塊進行螺釘連接，滑動平臺與鎖緊塊對應端面設(shè)有側(cè)板；鎖緊塊側(cè)板上設(shè)有螺紋孔，螺釘穿過鎖緊塊上的螺紋孔與滑動平臺側(cè)板接觸并限位。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種波紋管組件環(huán)縫焊接裝置的焊接方法，具體包括以下步驟：

（1）取液壓成形后的待焊接波紋管運用車床車口，車口后波紋管接口形式為扁波結(jié)構(gòu)、擴口結(jié)構(gòu)或直壁結(jié)構(gòu)；

（2）當波紋管接口形式為扁波時，運用車床車削法蘭焊接面；法蘭焊接坡口外徑大于波紋管扁波接口的外徑為0.3~0.6mm；

進一步的，法蘭焊接坡口端面厚度應為待焊接波紋管壁厚的1~1.2倍，焊接端面為銳邊，焊接坡口采用60度V形坡口，坡口深度為待焊接波紋管壁厚的1~1.5倍；

（3）運用浸沾酒精的清潔布擦拭待焊接波紋管及法蘭焊接部位；

（4）釋放鎖緊螺桿，調(diào)整旋轉(zhuǎn)變位裝置傳動軸處于水平狀態(tài)，然后對鎖緊螺桿鎖緊，運用卡盤夾持法蘭；

（5）運用黃銅制作的焊接夾具夾持波紋管端波，該焊接夾具為分半結(jié)構(gòu)，焊接夾具端面厚度為波紋管波谷寬度的1~1.1倍；具體地說焊接夾具與波紋管波谷接觸處內(nèi)徑大于成形模具的內(nèi)徑為0.2~0.5mm；所述的焊接夾具與波紋管波峰接觸處內(nèi)徑大于波紋管外徑上公差為0.2mm~0.5mm；

（6）夾具端面外徑小于波紋管扁波接口外徑，具體地說夾具端面外徑加二倍波紋管環(huán)縫熔深后與波紋管扁波接口外徑數(shù)值相差范圍為0.5mm~1.5mm；

（7）減小鎖緊塊螺釘鎖緊力矩，根據(jù)波紋管長度粗調(diào)滑動平臺位置后增加螺釘鎖緊力矩固定滑動平臺；

（8）調(diào)整法蘭使波紋管及頂尖的同軸度后，運用頂尖完成波紋管組件終緊，以目視波紋管端口管坯不分層確定鎖緊力矩；

（9）調(diào)整焊槍支架保證焊槍與焊道處于合適的焊接位置，鎢針與焊道距離為1-2mm；

（10）啟動直流電機及氬弧焊接電源，根據(jù)熔池變化調(diào)整直流電機控制器微調(diào)焊接轉(zhuǎn)速，焊接轉(zhuǎn)速調(diào)整最大范圍不應超過設(shè)定轉(zhuǎn)速的20%；

（11）波紋管接口形式為擴口及直壁結(jié)構(gòu)時，為避免焊接過程波紋管管坯分層，當焊接內(nèi)法蘭或外法蘭時，制作相應的外環(huán)或內(nèi)環(huán)與法蘭配合組焊；

進一步的，制造的法蘭外環(huán)與內(nèi)環(huán)厚度等于波紋管壁厚，法蘭外環(huán)與內(nèi)環(huán)和波紋管擴口或直壁的間隙值為10%~30%的套管間隙；

（12）釋放鎖緊螺桿，調(diào)整旋轉(zhuǎn)變位裝置旋轉(zhuǎn)90度，然后對鎖緊螺桿鎖緊，運用卡盤夾持波紋管；

（13）執(zhí)行步驟（10）及步驟（11）從而完成波紋管環(huán)焊縫焊接，而實現(xiàn)本發(fā)明目的。