本发明专利技术公开了一种金属构件焊后矫形方法和火焰干冰同步矫形装置。本发明专利技术的主要目的是提供一种结合机械矫形和加热矫形的优势，配合固化后的操作经验，采用球状干冰颗粒及火焰同步矫形的焊后矫形方法，以解决传统火焰矫形和机械矫形不易控制且对部件材质内在质量存在不良影响的问题，降低操作难度和提高生产效率，同时可以解决金属构件焊后矫形过程中的冷却时间、矫形时间/温度及残余应力的问题，以及经验传承的问题。本发明专利技术还提供了一种金属构件焊后火焰干冰同步矫形装置，可通过火焰和干冰同步进行矫形操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种金属构件焊后矫形方法，尤其是利用火焰和干冰同步矫形的方法，以及一种火焰干冰同步矫形装置。
技术介绍
铝合金材料以其重量轻，耐腐蚀性好和易于采用挤压方法成型等优点成为交通运输领域减轻自重的理想材料。由于铝合金热传导系数是钢的5倍，热膨胀系数是钢的2倍，当受焊接热源的局部不均匀加热，虽采取了相应的变形控制措施，但焊后变形也不可避免。焊接变形的控制成为铝合金最大的焊接难点之一。为保证部件形状及装配精度要求，需对焊后的铝合金部件进行焊后矫形。机械矫正和热矫正方法均可用于铝合金焊接结构件焊后矫形。机械矫形方法效率高，矫形次数少，但对操作者经验要求高，且易导致母材开裂造成安全隐患。热矫正方法是采用火焰将焊缝区域加热到一定的温度，然后进行空冷、风冷或水冷的方法，该方法需严格控制热输入和时间，一方面热输入必须充足，以保证矫形后得到尺寸合格的产品；另一方面，矫形时不得超过一定的温度/时间组合，否则会导致结构强度下降。因此，增加了热矫正操作者的施工难度，降低了生产效率。虽然铁、不锈钢等其他金属因特性不同，变形不同，但这些问题同样存在于其他金属构件的焊接过程，也同样需要进行相应的焊后变形的矫形操作。有经验的操作者面对每一个变形面，会根据经验，知道要矫形需要的机械压力值或是热矫形需要加热的温度/时间以及配合的冷却参数，但是这种经验很难得以传承，需要靠每个操作者从不断的操作中摸索总结，而在不断摸索总结的过程，也是现场操作过程，因此实际操作会有操作失误，导致矫形效率低下。因此，这种经验的传承变得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种结合机械矫形和加热矫形的优势，结合固化后的操作经验，采用球状干冰颗粒及火焰同步矫形的焊后矫形技术，以解决传统火焰矫形和机械矫形不易控制，且对部件材质内在质量的不良影响的问题，降低操作难度和提高生产效率，同时可以解决金属构件焊后矫形过程中的冷却时间、矫形时间/温度及残余应力的问题，以及经验传承的问题的矫形方法。本专利技术的另一专利技术目的是提供一种可实现干冰火焰同步矫形的装置。为实现上述目标，首先，本专利技术提供一种金属构件焊后矫形方法，其技术方案是:一种金属构件焊后矫形方法，包括以下步骤:步骤1，整理矫形经验，固化进工艺指导书，对焊后变形进行检测测量，确定变形量，从工艺指导书中选择合适的矫形参数；步骤2，进行气体配比，根据步骤I选择的矫形参数，调整并控制火焰喷枪矫形火焰的大小和形状；步骤3，制备球状干冰颗粒，根据步骤I选择的矫形参数，初步确定干冰喷射器的喷射速度；步骤4，火焰喷枪和干冰喷射器前后固定在同一移动装置上，控制火焰喷枪和干冰喷射器的行走速度相同；步骤5，控制火焰喷枪的加热温度，使火焰喷枪在矫形面上往复运动，达到预定温度后，关闭火焰喷枪，移动干冰喷射器，利用压缩空气将制备好的球状干冰颗粒通过干冰喷射器喷向矫形面，在矫形面上往复均匀喷射，利用高速的球状干冰颗粒对矫形面进行机械矫形及降温；步骤6，重新对矫形面进行温度标定，再次开启火焰喷枪，多次重复步骤5，直至矫形结束。进一步的，在步骤2中，氧气和乙炔气体以1.1:1.2的比例在气体配比器中混合配比完全后再进入到火焰喷枪中。将氧气和乙炔气体按固定比例配比后再输送至火焰喷枪，保证火焰为中性火焰，可减少调节时间，提高工作效率，也避免火焰对焊缝产生产利影响。进一步的，还包括步骤51:在每一次或每两次矫形结束后，重新测量变形量，对照工艺指导书，重新调整矫形参数，以及确定是否仍需矫形。在矫形过程中，矫形面是个变化过程，根据矫形面的变形情况，及时调整干冰的机械冲击力，使矫形结果更好。进一步的，所述球状干冰颗粒的直径为I一 10mm。进一步的，所述火焰喷枪与所述干冰喷射器的固定间距为100—300mm。进一步的，步骤3中球状干冰的喷射速度可在100— 300m/s范围内选择。进一步的，在干冰喷射器在矫形面上往复喷射并持续8 — 20s后，再进行步骤6。本专利技术还提供了一种金属构件焊后矫形方法的火焰干冰同步矫形装置，其技术方案为:—种火焰干冰同步矫形装置，所述装置包括可生成中性火焰的火焰喷枪及可喷射球状干冰颗粒的干冰喷射器，所述火焰枪和所述干冰喷射器固定在同一移动装置上并以相同速度移动。利用火焰和干冰同时进行矫形，同时实现热矫形和机械矫形的作用，矫形效果好，操作简单易控制。进一步的，所述装置还包括气体配比器，将氧气和乙炔气体以1.1:1.2的比例在气体配比器中混合配比完全后经管路进入到火焰喷枪中。进一步的，所述干冰喷射器通过管路依次连接干冰控制柜和空气发动机，所述空气发动机压缩空气，利用压缩后的空气将干冰控制柜内制备的球状干冰吹送入所述干冰喷射器并以设定速度喷出。与现有技术相比，本专利技术提出的技术方案具有如下特点:1.矫形方法可充分利用已有的经验，操作简单，易控制，矫形效率高；2.同时实现热矫形和机械矫形，充分利用两种矫形方法的优点，提高工作效率；3.采用恒定的中性火焰，避免火焰不定性对焊缝的不良影响；4.矫形装置简单易操作，充分利用前期的经验数据，普通工人也可以实现；5.形成有效的经验传承。【附图说明】:图1:本专利技术提供的矫形方法的过程及原理示意图图2:本专利技术提供的矫形装置示意图其中:火焰I ;火焰喷枪2 ;球状干冰颗粒3 ;干冰喷射器4 ;干冰控制柜5 ;气体配比器6 ;空气发动机7 ;氧气8 ；乙炔气体9【具体实施方式】本专利技术首先提供了一种金属构件的焊后矫形方法，如图1和图2所示，包括以下步骤:步骤1，整理矫形经验，固化进工艺指导书，对焊后变形进行检测测量，确定变形量，从工艺指导书中选择合适的矫形参数；在现场进行矫形操作时，应该使用什么样的火焰I进行热矫形，使用多大的压力进行机械矫形，冷却过程中要注意的事项，以及矫形成功应该具备什么条件，有经验的现场操作人员都会有一套成熟的经验以及数据，可以将常见的热矫形和机械矫形的操作特点和经验，将常见焊后变形的形态、变形量，所需的机械矫形对应的机械压力、热矫形的加热温度和加热时间等经验值固化到工艺指导书中，有利于经验传验。在现场矫形时，参考经验值，选择合适的矫形参数。矫形参数包括但不限于机械压力、加热温度、加热时间、火焰大小和形状等。步骤2，将氧气8和乙炔气体9以1.1:1.2的比例在气体配当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属构件焊后矫形方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，整理矫形经验，固化进工艺指导书，对焊后变形进行检测测量，确定变形量，从工艺指导书中选择合适的矫形参数；步骤2，进行气体配比，根据步骤1选择的矫形参数，调整并控制火焰喷枪矫形火焰的大小和形状；步骤3，制备球状干冰颗粒，根据步骤1选择的矫形参数，初步确定干冰喷射器的喷射速度；步骤4，火焰喷枪和干冰喷射器前后固定在同一移动装置上，控制火焰喷枪和干冰喷射器的行走速度相同；步骤5，控制火焰喷枪的加热温度，使火焰喷枪在矫形面上往复运动，矫形面达到预定温度后，关闭火焰喷枪，移动干冰喷射器，利用压缩空气将制备好的球状干冰颗粒通过干冰喷射器喷向矫形面，在矫形面上往复均匀喷射，利用高速的球状干冰颗料对矫形面进行机械矫形及降温；步骤6，重新对矫形面进行温度标定，再次开启火焰喷枪，多次重复步骤5，直至矫形结束。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩文峰，魏书波，方喜风，万里，张风东，刘建，
申请(专利权)人：南车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。