專(zhuān)利名稱(chēng):一種用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于風(fēng)冷裝置技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷
直O(jiān)
背景技術(shù):
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,尤其隨著大型裝備、重型機(jī)械、重型軌道等制造的日益增長(zhǎng),高強(qiáng)度級(jí)別鋼、超高強(qiáng)度以及高強(qiáng)耐磨的高碳高合金鋼的研制和發(fā)展也突飛猛進(jìn),如石油儲(chǔ)罐用、海洋平臺(tái)用、石油天然氣輸送管道用的高強(qiáng)度鋼,細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼和超高強(qiáng)度鋼以及高碳高錳鋼等。這些新型鋼將在大型裝備的建設(shè)以及降低建設(shè)成本等方面起到極大的作用。然而,通過(guò)先進(jìn)的冶煉工藝、完善的軋制工藝及熱處理工藝生產(chǎn)出來(lái)的高強(qiáng)高韌鋼等經(jīng)焊接工藝后,焊接熱影響區(qū)的性能發(fā)生變化,尤其是中厚規(guī)格的板材和管材,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與母材性能匹配,嚴(yán)重地制約了新鋼種的推廣使用,使其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用受到限制。焊接熱影響區(qū)是指在焊接熱循環(huán)作用下,焊縫兩側(cè)處于固態(tài)的母材發(fā)生明顯的組織和性能變化的區(qū)域。新型高強(qiáng)度高韌性鋼焊接熱影響區(qū)力學(xué)性能降低,主要源于(1)由于受到近熔點(diǎn)溫度的熱循環(huán),奧氏體晶粒長(zhǎng)大嚴(yán)重;( 對(duì)于低合金高強(qiáng)鋼,在一定冷卻范圍內(nèi),生成 M-A組元,惡化了熱影響區(qū)韌性;(3)高碳高合金鋼在焊接過(guò)程中經(jīng)受300 900°C的加熱范圍時(shí),鋼中過(guò)飽和的碳以碳化物的形式析出,這些碳化物在晶界連續(xù)、不連續(xù)或呈網(wǎng)狀分布時(shí),將誘導(dǎo)形成熱裂紋。通過(guò)加速冷卻焊接接頭,縮短高溫停留時(shí)間,可有效阻止奧氏體晶粒的粗化、減少惡化韌性的組織形成、減少碳化物沿晶界的析出,從而提高焊接熱影響區(qū)性能。專(zhuān)用焊接設(shè)備,如“垂直氣電焊用水冷滑塊”(CN200520092572. 3)專(zhuān)利技術(shù)所述,采用水冷滑塊來(lái)進(jìn)行垂直氣電焊,焊接過(guò)程中進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,提高焊接冷卻速度,可提高焊接熱影響區(qū)性能;采用“窄間隙焊接設(shè)備”,通過(guò)減小坡口角度,采用小線(xiàn)能量焊接,減少焊縫金屬填充量,從而減少焊接熱影響區(qū)的寬度,也能提高焊接熱影響區(qū)性能。但采用水冷強(qiáng)制冷卻的氣電立焊設(shè)備和窄間隙焊接設(shè)備,裝置復(fù)雜,設(shè)備昂貴,其價(jià)格是普通焊機(jī)的6-10倍;對(duì)工件準(zhǔn)備及加工要求精度高;只能用于一種特定的焊接方法和特定的焊接位置,且操作復(fù)雜,因而限制性較強(qiáng),不能大范圍推廣到生產(chǎn)實(shí)踐中。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題,目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低和效果好的用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置;使用該裝置能使焊接熱影響區(qū)性能顯著提
尚ο為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是該裝置包括出風(fēng)套筒、氣體流量控制箱、套筒連接板和過(guò)渡連接板。氣體流量控制箱內(nèi)設(shè)置有一個(gè)主風(fēng)管和2 6個(gè)支風(fēng)管,主風(fēng)管的一端與每個(gè)支風(fēng)管的一端連接,主風(fēng)管和每個(gè)支風(fēng)管分別裝有控制閥;氣體流量控制箱的主風(fēng)管的另一端通過(guò)輸氣管外接高壓氣源,2 6個(gè)支風(fēng)管的另一端分別通過(guò)各自的氣體軟管與出風(fēng)套筒內(nèi)的2 6個(gè)噴氣管對(duì)應(yīng)連接。出風(fēng)套筒的結(jié)構(gòu)是2 6個(gè)噴氣管的上端和下端分別穿過(guò)出風(fēng)套筒的頂板和底板,每個(gè)噴氣管的上端均裝有風(fēng)管接頭,每個(gè)噴氣管的下端為噴嘴。第三螺栓穿過(guò)出風(fēng)套筒的兩側(cè)殼體與套筒連接板連接,套筒連接板通過(guò)第二螺栓與過(guò)渡連接板連接,過(guò)渡連接板通過(guò)第一螺栓與焊接設(shè)備連接。在上述技術(shù)方案中控制閥均為手動(dòng)閥、或均為電磁閥;套筒連接板為相互垂直的兩個(gè)鋼板組成,套筒連接板的兩端分別開(kāi)有長(zhǎng)條形螺孔,兩個(gè)長(zhǎng)條形螺孔的長(zhǎng)邊均平行于套筒連接板的側(cè)邊;過(guò)渡連接板為相互垂直的兩個(gè)鋼板組成,過(guò)渡連接板一端開(kāi)有圓形螺孔,另一端開(kāi)有長(zhǎng)條形螺孔,長(zhǎng)條形螺孔的長(zhǎng)邊垂直于過(guò)渡連接板的側(cè)邊;噴氣管為金屬管、或?yàn)橄鹉z管,規(guī)格為Φ6 8mm。本裝置的使用方法是第一步、風(fēng)冷裝置的安裝。按現(xiàn)場(chǎng)工藝要求,先通過(guò)第一螺栓將過(guò)渡連接板的一端活動(dòng)連接在焊接設(shè)備上,在過(guò)渡連接板的長(zhǎng)條形螺孔范圍內(nèi)調(diào)整過(guò)渡連接板的水平位置, 緊固第一螺栓;再通過(guò)第二螺栓將過(guò)渡連接板的另一端和套筒連接板的上端活動(dòng)連接,在套筒連接板上端的長(zhǎng)條形螺孔范圍內(nèi)水平移動(dòng)套筒連接板,以第二螺栓為軸轉(zhuǎn)動(dòng)套筒連接板,調(diào)整套筒連接板的水平位置,緊固第二螺栓;然后通過(guò)第三螺栓將套筒連接板的下端和出風(fēng)套筒活動(dòng)連接,將出風(fēng)套筒在套筒連接板下端的長(zhǎng)條形螺孔范圍內(nèi)垂直移動(dòng),以第三螺栓為軸轉(zhuǎn)動(dòng)出風(fēng)套筒,調(diào)整出風(fēng)套筒的空間位置,緊固第三螺栓;最后通過(guò)氣體軟管和輸氣管將出風(fēng)套筒、氣體流量控制箱和高壓氣源相互連接。第二步、調(diào)節(jié)氣體流量。先打開(kāi)主風(fēng)管的控制閥,再打開(kāi)各支風(fēng)管的控制閥。第三步、冷卻焊接接頭。出風(fēng)套筒隨焊接設(shè)備同步向前運(yùn)行至工件的焊接接頭上方,出風(fēng)套筒中的噴氣管?chē)娮煜蚬ぜ暮附咏宇^噴吹高壓氣體,冷卻焊接接頭,直至焊接結(jié)束ο由于采用上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型僅由出風(fēng)套筒、氣體流量控制箱、套筒連接板、過(guò)渡連接板和與之相連的輸氣管組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;采用空氣冷卻,成本低。本實(shí)用新型將過(guò)渡連接板與焊接設(shè)備固定,然后以第二螺栓為軸,調(diào)整過(guò)渡連接板與套筒連接板的相對(duì)位置,之后再將套筒連接板與出風(fēng)套筒固定連接,能靈活調(diào)整出風(fēng)套筒與焊接設(shè)備的相對(duì)空間位置,滿(mǎn)足了現(xiàn)場(chǎng)的工藝要求。另外,通過(guò)調(diào)整過(guò)渡連接板與焊接設(shè)備的水平位置,再調(diào)整套筒連接板和過(guò)渡連接板的水平位置,然后以第三螺栓為軸轉(zhuǎn)動(dòng)出風(fēng)套筒,調(diào)整出風(fēng)套筒與焊接設(shè)備的相對(duì)水平距離,實(shí)現(xiàn)精確控制焊接接頭的開(kāi)始風(fēng)冷時(shí)間。本實(shí)用新型中,通過(guò)調(diào)節(jié)氣體流量控制箱中的控制閥,控制氣體流量,實(shí)現(xiàn)控制焊接接頭冷卻速度的工藝要求;且能通過(guò)開(kāi)啟或關(guān)閉其中的支風(fēng)管控制閥,達(dá)到準(zhǔn)確調(diào)整焊接接頭冷卻區(qū)域長(zhǎng)度的效果。本裝置不僅具有以上特點(diǎn),在使用過(guò)程中還具有如下的積極效果[0025](1)適用范圍廣,可用于手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊等各種手工、半自動(dòng)和全自動(dòng)焊接方法;適用于各種焊接位置;不受焊接工藝的限制,尤其適用于大線(xiàn)能量的焊接;(2)可實(shí)現(xiàn)精確控制冷卻時(shí)間的開(kāi)始、冷卻速度以及冷卻區(qū)域的長(zhǎng)度;(3)與焊接過(guò)程同步,不改變焊接工藝,不額外要求工件加工和組裝精度;(4)能改變熱影響區(qū)所經(jīng)歷的焊接熱循環(huán),減小奧氏體晶粒粗化程度,減少或避免惡化性能的組織形成,減小碳化物析出,減少焊接應(yīng)力,使淬硬傾向和裂紋敏感性變小,顯著提高焊接熱影響區(qū)性能。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于操作、適用性廣和能顯著提高焊接熱影響區(qū)性能的特點(diǎn)。
圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1中的出風(fēng)套筒13的側(cè)視剖面示意圖;圖3是圖1中過(guò)渡連接板8和套筒連接板5的連接放大示意圖;圖4是圖1中過(guò)渡連接板8的左視示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述,并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。實(shí)施例1一種用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置。該裝置如圖1所示,包括出風(fēng)套筒13、氣體流量控制箱2、套筒連接板5和過(guò)渡連接板8。氣體流量控制箱2內(nèi)設(shè)置有一個(gè)主風(fēng)管和2個(gè)支風(fēng)管,主風(fēng)管的一端與每個(gè)支風(fēng)管的一端連接,主風(fēng)管和每個(gè)支風(fēng)管分別裝有控制閥1 ;氣體流量控制箱2的主風(fēng)管的另一端通過(guò)輸氣管15外接高壓氣源14,2個(gè)支風(fēng)管的另一端分別通過(guò)各自的氣體軟管3與出風(fēng)套筒13內(nèi)的2個(gè)噴氣管12對(duì)應(yīng)連接。出風(fēng)套筒13的結(jié)構(gòu)如圖2所示2個(gè)噴氣管12的上端和下端分別穿過(guò)出風(fēng)套筒 13的頂板和底板,每個(gè)噴氣管12的上端均裝有風(fēng)管接頭4,每個(gè)噴氣管12的下端為噴嘴。第三螺栓10穿過(guò)出風(fēng)套筒13的兩側(cè)殼體與套筒連接板5連接,套筒連接板5通過(guò)第二螺栓9與過(guò)渡連接板8連接,過(guò)渡連接板8通過(guò)第一螺栓6與焊接設(shè)備7固定連接。在本實(shí)施例中控制閥1均為手動(dòng)閥;套筒連接板5為相互垂直的兩個(gè)鋼板組成, 套筒連接板5的兩端分別開(kāi)有長(zhǎng)條形螺孔,兩個(gè)長(zhǎng)條形螺孔的長(zhǎng)邊均平行于套筒連接板5 的側(cè)邊;過(guò)渡連接板8為相互垂直的兩個(gè)鋼板組成,過(guò)渡連接板8 一端開(kāi)有圓形螺孔,另一端開(kāi)有如圖4所示的長(zhǎng)條形螺孔16,長(zhǎng)條形螺孔16的長(zhǎng)邊垂直于過(guò)渡連接板8的側(cè)邊;噴氣管12為金屬管,規(guī)格為Φ6 8mm。本裝置的使用方法是第一步、風(fēng)冷裝置的安裝。按現(xiàn)場(chǎng)工藝要求,先通過(guò)第一螺栓6將過(guò)渡連接板8的一端活動(dòng)連接在焊接設(shè)備7上,在過(guò)渡連接板8的長(zhǎng)條形螺孔16范圍內(nèi)調(diào)整過(guò)渡連接板8 的水平位置,緊固第一螺栓6;[0043]再通過(guò)第二螺栓9將過(guò)渡連接板8的另一端和套筒連接板5的上端活動(dòng)連接,如圖3所示,在套筒連接板5上端的長(zhǎng)條形螺孔范圍內(nèi)水平移動(dòng)套筒連接板5,以第二螺栓9 為軸轉(zhuǎn)動(dòng)套筒連接板5,調(diào)整套筒連接板5的水平位置,緊固第二螺栓9 ;然后通過(guò)第三螺栓10將套筒連接板5的下端和出風(fēng)套筒13活動(dòng)連接,在套筒連接板5下端的長(zhǎng)條形螺孔范圍內(nèi)垂直移動(dòng)出風(fēng)套筒13,以第三螺栓10為軸轉(zhuǎn)動(dòng)出風(fēng)套筒 13,調(diào)整出風(fēng)套筒13的空間位置,緊固第三螺栓9 ;最后通過(guò)氣體軟管3和輸氣管15將出風(fēng)套筒13、氣體流量控制箱2和高壓氣源 14相互連接。第二步、調(diào)節(jié)氣體流量。先打開(kāi)主風(fēng)管的控制閥1,再打開(kāi)各支風(fēng)管的控制閥1。第三步、冷卻焊接接頭。出風(fēng)套筒13隨焊接設(shè)備7同步向前運(yùn)行至工件11的焊接接頭上方,出風(fēng)套筒13中的噴氣管12噴嘴向工件11的焊接接頭噴吹高壓氣體,冷卻焊接接頭,直至焊接結(jié)束。實(shí)施例2一種用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置。該裝置結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。氣體流量控制箱2內(nèi)設(shè)置有一個(gè)主風(fēng)管和3 6個(gè)支風(fēng)管,主風(fēng)管的一端與每個(gè)支風(fēng)管的一端連接,主風(fēng)管和每個(gè)支風(fēng)管分別均裝有控制閥1 ;氣體流量控制箱2的主風(fēng)管的另一端通過(guò)輸氣管15外接高壓氣源14,3 6個(gè)支風(fēng)管的另一端分別通過(guò)各自的氣體軟管3與出風(fēng)套筒13內(nèi)的3 6個(gè)噴氣管12對(duì)應(yīng)連接。出風(fēng)套筒13的結(jié)構(gòu)如圖2所示3 6個(gè)噴氣管12的上下端分別穿過(guò)出風(fēng)套筒 13的頂板和底板,每個(gè)噴氣管12的上端均裝有風(fēng)管接頭4,每個(gè)噴氣管12的下端為噴嘴。出風(fēng)套筒13與焊接設(shè)備7的連接同實(shí)施例1。在本實(shí)施例中控制閥1均為電磁閥;噴氣管12為橡膠管,規(guī)格為Φ6 8mm ;套筒連接板5和過(guò)渡連接板8的形狀同實(shí)施例1??焖倮鋮s焊接接頭的風(fēng)冷裝置使用方法是第一步、同實(shí)施例1;第二步、調(diào)節(jié)氣體流量。先打開(kāi)主風(fēng)管的控制閥1,再打開(kāi)其中的3 4個(gè)支風(fēng)管的控制閥1 ;第三步、冷卻焊接接頭。出風(fēng)套筒13隨焊接設(shè)備7同步向前運(yùn)行至工件11的焊接接頭上方,出風(fēng)套筒13中的噴氣管12噴嘴向工件11的焊接接頭噴吹高壓氣體,冷卻焊接接頭,直至焊接結(jié)束。在第三步的冷卻過(guò)程中,根據(jù)冷卻速度要求,或再打開(kāi)另外的1 2個(gè)支風(fēng)管的控制閥1、或關(guān)閉其中的1 2個(gè)支風(fēng)管的控制閥1。本具體實(shí)施方式
僅由出風(fēng)套筒13、氣體流量控制箱2、套筒連接板5、過(guò)渡連接板8 和與之相連的輸氣管組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;采用空氣冷卻,成本低。本具體實(shí)施方式
將過(guò)渡連接板8與焊接設(shè)備7固定,然后以第二螺栓9為軸,調(diào)整過(guò)渡連接板8與套筒連接板5的相對(duì)位置,之后再將套筒連接板5與出風(fēng)套筒13固定連接, 能靈活調(diào)整出風(fēng)套筒13與焊接設(shè)備7的相對(duì)空間位置,滿(mǎn)足了現(xiàn)場(chǎng)的工藝要求。另外,通過(guò)調(diào)整過(guò)渡連接板8與焊接設(shè)備7的水平位置,再調(diào)整套筒連接板5和過(guò)渡連接板8的水平位置,然后以第三螺栓10為軸轉(zhuǎn)動(dòng)出風(fēng)套筒13,調(diào)整出風(fēng)套筒13與焊接設(shè)備7的相對(duì)水平距離,實(shí)現(xiàn)精確控制焊接接頭的開(kāi)始風(fēng)冷時(shí)間。本具體實(shí)施方式
中,通過(guò)調(diào)節(jié)氣體流量控制箱2中的控制閥1,控制氣體流量,實(shí)現(xiàn)控制焊接接頭冷卻速度的工藝要求;且能通過(guò)開(kāi)啟或關(guān)閉其中的支風(fēng)管控制閥1,達(dá)到準(zhǔn)確調(diào)整焊接接頭冷卻區(qū)域長(zhǎng)度的效果。本裝置不僅具有以上特點(diǎn),在使用過(guò)程中還具有如下的積極效果1、適用范圍廣,可用于手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊等各種手工、半自動(dòng)和全自動(dòng)焊接方法;適用于各種焊接位置;不受焊接工藝的限制,尤其適用于大線(xiàn)能量的焊接;2、可實(shí)現(xiàn)精確控制開(kāi)始冷卻時(shí)間、冷卻速度以及冷卻區(qū)域的長(zhǎng)度;3、與焊接過(guò)程同步,不改變焊接工藝,不額外要求工件加工和組裝精度;4、能改變熱影響區(qū)所經(jīng)歷的焊接熱循環(huán)因此,本裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于操作、適用性廣和能顯著提高焊接熱影響區(qū)性能的特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置,其特征在于該裝置包括出風(fēng)套筒(13)、氣體流量控制箱O)、套筒連接板( 和過(guò)渡連接板(8);氣體流量控制箱O)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)主風(fēng)管和2 6個(gè)支風(fēng)管,主風(fēng)管的一端與每個(gè)支風(fēng)管的一端連接,主風(fēng)管和每個(gè)支風(fēng)管分別裝有控制閥(1);氣體流量控制箱( 的主風(fēng)管的另一端通過(guò)輸氣管(1 外接高壓氣源(14),2 6個(gè)支風(fēng)管的另一端分別通過(guò)各自的氣體軟管(3)與出風(fēng)套筒(13)內(nèi)的2 6個(gè)噴氣管(12)對(duì)應(yīng)連接;出風(fēng)套筒(13)的結(jié)構(gòu)是2 6個(gè)噴氣管(12)的上下端分別穿過(guò)出風(fēng)套筒(13)的頂板和底板,每個(gè)噴氣管(1 的上端均裝有風(fēng)管接頭G),每個(gè)噴氣管(1 的下端為噴嘴;第三螺栓(10)穿過(guò)出風(fēng)套筒(13)的兩側(cè)殼體與套筒連接板(5)連接,套筒連接板(5) 通過(guò)第二螺栓(9)與過(guò)渡連接板(8)連接,過(guò)渡連接板(8)通過(guò)第一螺栓(6)與焊接設(shè)備 (7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置,其特征在于所述的控制閥(1)均為手動(dòng)閥、或均為電磁閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置,其特征在于所述的套筒連接板( 為相互垂直的兩個(gè)鋼板組成,套筒連接板( 的兩端分別開(kāi)有長(zhǎng)條形螺孔,兩個(gè)長(zhǎng)條形螺孔的長(zhǎng)邊均平行于套筒連接板(5)的側(cè)邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置,其特征在于所述的過(guò)渡連接板(8)為相互垂直的兩個(gè)鋼板組成,過(guò)渡連接板(8) —端開(kāi)有圓形螺孔,另一端開(kāi)有長(zhǎng)條形螺孔(16),長(zhǎng)條形螺孔(16)的長(zhǎng)邊垂直于過(guò)渡連接板(8)的側(cè)邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置,其特征在于所述噴氣管 (12)為金屬管、或?yàn)橄鹉z管,規(guī)格為Φ6 8mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于焊接接頭快速冷卻的風(fēng)冷裝置。其技術(shù)方案是該裝置的氣體流量控制箱(2)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)主風(fēng)管和2~6個(gè)支風(fēng)管,主風(fēng)管的一端與每個(gè)支風(fēng)管的一端連接,主風(fēng)管和支風(fēng)管分別裝有控制閥(1);主風(fēng)管的另一端通過(guò)輸氣管(15)外接高壓氣源(14),2~6個(gè)支風(fēng)管的另一端分別通過(guò)各自的氣體軟管(3)與出風(fēng)套筒(13)內(nèi)的2~6個(gè)噴氣管(12)對(duì)應(yīng)連接;噴氣管(12)的上端和下端分別穿過(guò)出風(fēng)套筒(13)的頂板和底板;第三螺栓(10)穿過(guò)出風(fēng)套筒(13)的兩側(cè)殼體與套筒連接板(5)連接,套筒連接板(5)通過(guò)過(guò)渡連接板(8)與焊接設(shè)備(7)連接。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于操作、適用性廣和能顯著提高焊接熱影響區(qū)性能的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K37/00GK201997877SQ20112008662
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者吳開(kāi)明, 王紅鴻 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)