[发明专利]焊接用冲击碾压机头及随焊装置

说明书

本发明涉及焊接领域，更涉及焊接用冲击碾压机头及随焊装置。该随焊装置包括：气泵和焊接用冲击碾压机头。焊接用冲击碾压机头的壳体设置入气口，气缸设置于壳体内，活塞将气缸分隔为上部空间和下部空间；冲击杆的上端滑动式穿过气缸的底壁并伸入到下部空间内，下端连接碾压轮结构；碾压轮结构包括碾压凸轮和碾压凹轮，碾压凹轮处于焊接用冲击碾压机头移动方向的前端，碾压凸轮处于焊接用冲击碾压机头移动方向的后端。利用气体压力推动气缸中的活塞运动，对高温状态下的焊缝金属施加机械冲击力，通过碾压凹轮将焊接高温区的熔体向中间挤压，待熔体冷却时通过碾压凸轮进行横向碾压，从而达到防止焊缝区域出现焊接热裂纹和延迟冷裂纹的目的。

技术领域

本发明涉及焊接领域，特别是涉及焊接用冲击碾压机头及随焊装置。

背景技术

焊接时焊接结构会产生较大的应力，焊接结构也易产生较大变形、甚至产生裂纹。焊接应力对结构的安全构成很大威胁。低合金高钢力学性能优异，能够承受较高水平的工作载荷，在航空航天、国防军事、轨道交通等多个领域获得广泛应用，常常作为产品中重要承载结构的材料。但低合金高强钢焊接性较差，主要体现在焊接应力变形大、容易出现热裂纹和延迟裂纹，焊后需要矫形、热处理，增大生产成本，影响产品质量，特别是延迟裂纹，对产品结构的服役工作带来巨大安全隐患。

以焊接热裂纹为例，焊接热裂纹为焊接过程中常见问题，也是焊接构件的主要缺陷。焊接热裂纹主要是指焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区时所产生的裂纹。在焊缝的结晶过程中经常出现热裂纹，故又称结晶裂纹或凝固裂纹。

为解决上述问题，国内外曾提出随焊碾压、静态和动态温差拉伸等多种方法以及实现这些方法的装置，甚至采用高成本的防裂焊材。这些方法装置普遍存在产生效率低、成本高、工作环境较差，特别是随焊碾压法，存在设备庞大、冲击碾压轮尺寸较大和焊枪互相干涉、容易产生打弧现象，很难用于实际生产。随焊冲击法存在锤头偏摆震动较大，需要增加导向机构的缺点。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供焊接用冲击碾压机头及随焊装置，以解决随焊中经常存在热裂纹或冷裂纹的焊接问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种焊接用冲击碾压机头，其包括：

壳体，所述壳体设置入气口；

气缸，设置于所述壳体内，所述气缸内可上下自由活动的活塞将所述气缸分隔为上部空间和下部空间，所述上部空间设置进气口，所述进汽口与所述入气口连通，所述上部空间设置出气口，所述出气口设置排气控制阀；所述下部空间设置排气孔；

冲击结构，所述冲击结构的上端滑动式穿过所述气缸的底壁并伸入到所述下部空间内，下端连接碾压轮结构；

所述碾压轮结构包括：碾压凸轮和碾压凹轮，所述碾压凹轮处于所述焊接用冲击碾压机头移动方向的前端，所述碾压凸轮处于所述焊接用冲击碾压机头移动方向的后端；所述碾压凸轮的碾压面为外凸面，所述碾压凹轮的碾压面为内凹面。

在一些实施例中，优选为，所述碾压轮结构还包括碾压轮支座，所述碾压轮支座的中部区域与所述冲击结构的下端通过销轴可转动式连接；

所述碾压轮支座的两端分别固定有安装夹，安装夹的底部开设长孔，所述碾压凸轮的轮轴和碾压凹轮的轮轴可上下浮动式安装在对应的所述长孔中。

在一些实施例中，优选为，所述碾压轮结构还包括扭簧，所述扭簧安装在所述销轴上，所述扭簧的两个分支分别连接所述碾压凸轮的轮轴和碾压凹轮的轮轴。

在一些实施例中，优选为，所述冲击结构的下部设置支臂，所述支臂和所述气缸的底壁之间设置复位件。