[发明专利]U形焊剂带约束电弧超窄间隙焊接装置及焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术。

背景技术

采用焊剂带约束电弧的焊接方法，可阻止电弧沿侧壁攀升，能有效控制电弧的加热区域，保证坡口两侧壁及其根部的有效熔合。已开发的两种焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法，一是先将焊剂带粘贴在直坡口的侧壁，然后用熔化极电弧进行单道多层焊接；另一种是自上而下沿坡口特定成分的焊剂带连续送入电弧的两侧，使用与之相匹配的焊枪实现超窄间隙焊接。试验发现，粘贴焊剂带约束电弧焊接方法存在的问题是，在清理焊渣时容易造成剩余焊剂带上的损伤脱落，影响下一道焊缝的焊接。对于沿间隙两侧连续送入的焊剂带窄间隙焊接方法，在焊接过程中焊剂带的送进量及其位置易发生变化，不能有效约束焊接电弧，影响焊接电弧的稳定性，工艺可靠性不高。

中国专利“用于超窄间隙电弧焊的焊枪” （200610042822.1）的两条焊剂带经送带轮进入导带管，两片板式导电嘴的横截面均为楔形面，分别通过弹簧片安装在焊枪支座上，两条焊剂带经过导带管后由板式导电嘴的楔形面分开，在板式导电嘴外侧的绝缘板上安有导向杆。该焊枪的不足之处在于：焊剂带是经过送带轮连续送入的，在焊接过程中焊剂带的送进量及其位置易发生变化，不能有效约束焊接电弧，影响焊接电弧的稳定性；焊丝的夹紧力是依靠弹簧片自身的弹性变形力来调节的，这样弹簧片易产生塑性变形而使弹性变形力减小；板式导电嘴的绝缘板上安有导向杆，尽管可以阻止导电嘴与坡口侧壁接触，但不能完全避免侧壁对焊接电弧的干扰，式导电嘴水平段在进入坡口后仍然易与侧壁起弧，导致电弧攀升；焊枪整体结构复杂，需要拆卸的配件过多，较多地采用了螺栓连接，不便于焊枪伸入坡口进行更大厚度的焊接。

发明内容

本发明的目的是提供一种U形焊剂带约束电弧超窄间隙焊接装置及焊接方法。

本发明是U形焊剂带约束电弧超窄间隙焊接装置及焊接方法，其焊接装置由焊剂带铺设机构和焊枪组成，U形焊剂带是由焊剂和钢丝网两部分组成，U形焊剂带4盘在焊剂带缠绕盘1上，U形焊剂带4经压带轮11压入电弧14前方的坡口间隙内并紧贴坡口侧壁，焊丝3经导丝轮进入导电嘴，导电片12通过螺钉10安装在导电嘴底座7上，导电片12可以绕螺钉10转动，压缩弹簧8套在调节芯柱9上，调节芯柱9连同压缩弹簧8安在焊枪支座6上；压带轮11安在连接杆上，连接杆的上端连同压缩弹簧安在焊枪支座6上，压带轮11厚度的尺寸与U形焊剂带中间裸露钢丝网宽度的尺寸相等。

其焊接方法为，焊接时采用间隙宽度为4 mm的“I”形坡口，U形焊剂带经压带轮压入电弧前方的坡口间隙内，焊丝经送丝机构和导电机构进入U形焊剂带中间，产生焊剂带约束的电弧14，电弧被限定在间隙底部的一定范围内燃烧，有效加热间隙侧壁及其底部，电弧区内的焊剂带在电弧热的作用下熔化，熔化的焊剂带形成熔渣保护熔池。

本发明的有益之处在于：U形焊剂带在压带轮的作用下，被可靠压入坡口间隙内并紧靠间隙侧壁。焊丝进入焊剂带时，焊剂带已在电弧前方铺设好，可以准确保证焊剂带与电弧的相对位置，保证有效约束电弧，可实现稳定的超窄间隙焊接。另外，在超窄间隙焊接中，要求焊丝必须很直，这样才能保证焊丝准确进入U形焊剂带中间，避免焊丝的偏离导致焊接电弧在坡口侧壁一侧燃烧。常规情况下，导电嘴与焊丝的可靠导电是通过使焊丝弯曲一定弧度，在焊丝自身弹力的作用下，使导电嘴与焊丝接触良好。U形焊剂带超窄间隙焊接中，通过夹紧力调节机构，可以保证直焊丝与导电嘴的可靠导电，同时可以避免导电嘴磨损后夹紧力的降低。

附图说明

图1是本发明的装配简图，图2是图1中A-A向剖视图，图3是图1中B-B向剖视图，图4是图1中C-C向剖视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，U形焊剂带约束电弧超窄间隙焊接装置，由焊剂带铺设机构和焊枪组成，U形焊剂带是由焊剂和钢丝网两部分组成，U形焊剂带4盘在焊剂带缠绕盘1上，U形焊剂带4经压带轮11压入电弧14前方的坡口间隙内并紧贴坡口侧壁，焊丝3经导丝轮进入导电嘴，导电片12通过螺钉10安装在导电嘴底座7上，导电片12能够绕螺钉10转动，压缩弹簧8套在调节芯柱9上，调节芯柱9连同压缩弹簧8安在焊枪支座6上；压带轮11安在连接杆上，连接杆的上端连同压缩弹簧安在焊枪支座6上，压带轮11厚度的尺寸与U形焊剂带中间裸露钢丝网宽度的尺寸相等。

焊剂主要由的大理石和萤石组成，大理石和萤石的颗粒度都是180目，钢丝网采用30目的网格，焊剂带沿长度方向每隔一定距离中间被横向剪开，只有两侧边缘的一根钢丝连接，剪过的焊剂带按中间裸露钢丝的宽度被折叠成U形，盘在焊剂带缠绕盘1上。