适于紫铜止水带的加热焊接方法和加热焊接系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适于紫铜止水带的加热焊接方法和一种采用这种方法的加热焊接系统。所述焊接方法为在焊件的背面设置加热装置对焊件进行加热，使焊件上的焊接影响区域的温度升高到目标温度，在保持目标温度的状态下进行焊接，所述目标温度不低于200℃，所述加热装置为加热垫，优选柔性陶瓷加热垫，所述柔性陶瓷加热垫由若干陶瓷块通过电加热丝穿接而成，设定加热垫温度的控制下限和控制上限，在焊接过程中，当加热垫温度上升到控制上限时停止加热，当加热垫温度下降到控制下限时开启加热。所述焊接系统包括氩弧焊机、加热垫以及加热控制装置。本发明专利技术能够避免紫铜止水带等焊件的焊缝出现冷裂纹。

Heating Welding Method and Heating Welding System Suitable for Purple Copper Waterproof Belt

The invention relates to a heating welding method suitable for purple copper water stop belt and a heating welding system adopting the method. The welding method is to set a heating device on the back of the welding piece to heat the welding piece, raise the temperature of the welding affected area on the welding piece to the target temperature, and weld at the state of keeping the target temperature. The target temperature is not less than 200 C. The heating device is a heating pad, and the flexible ceramic heating pad is preferred. The flexible ceramic heating pad is made of several ceramic blocks connected by electric heating wires. The lower limit and upper limit of the temperature control of the heating pad are set. During the welding process, the heating stops when the temperature of the heating pad rises to the upper limit, and the heating starts when the temperature of the heating pad falls to the lower limit. The welding system comprises an argon arc welding machine, a heating pad and a heating control device. The invention can avoid cold cracking in the weld seam of the welding parts such as the copper water stop belt.

【技术实现步骤摘要】
适于紫铜止水带的加热焊接方法和加热焊接系统
本专利技术涉及一种适于紫铜止水带的加热焊接方法和加热焊接系统。
技术介绍
紫铜止水带是水工混凝土中的常用件，通常由多块紫铜止水带板焊接而成，随着施工工艺的不断更新，紫铜止水带的焊接已由传统的氧气焊接被氩弧焊所取代，氩弧焊焊接紫铜止水带具有焊接速度快，外观效果好等优点，但由于氩弧焊焊接过程中焊缝温度过高，过高的温度差将导致焊接区域的应力作用，焊接后止水带扭曲变形，且不可避免的产生冷裂纹，严重影响焊缝质量。紫铜止水带焊缝的冷裂纹具有以下特点：（1）裂纹极为微小，有时用肉眼难以观察到；（2）裂缝在焊接后未产生，但经一段时间后产生。因此这种冷裂纹在质量检测中往往不会被发现，但由于止水带担负着水工混凝土结构缝止水的重要作用，焊缝的焊接质量极为关键，冷裂纹的形成会被给水工混凝土结构带来难以消除的隐患。因此，需要通过技术手段避免或消除冷裂纹。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种适于紫铜止水带的加热焊接方法，还提供了一种采用这种方法的加热焊接系统，以避免紫铜止水带焊缝出现冷裂纹。本专利技术的技术方案是：一种适于紫铜止水带的加热焊接方法，在焊件的背面设置加热装置对焊件进行加热，使焊件上的焊接影响区域的温度升高到目标温度，在保持目标温度的状态下进行焊接，所述目标温度不低于200℃。一种适于紫铜止水带的加热焊接系统，其包括：焊机，用于进行焊件的焊接；加热垫，设有电加热元件，用于铺设在焊件的下面，对焊件的焊接影响区域进行加热；加热控制装置，用于控制加热垫的电加热元件的通断电，进而控制加热垫对焊件的加热。根据实际需要，这种加热焊接系统可以包括隔热垫，也可以不包括隔热垫，所述隔热垫用于铺设在加热垫和作业基础之间，位于加热垫的下面，用于隔离和减轻加热垫向作业基础的传热。本专利技术的有益效果是：由于进行氩弧焊焊接之前，先将工件进行加热，减小了焊接高温在工件上形成的温度差（温度梯度）以及因过高温度差导致的过高内应力，消除导致冷裂纹的根源，进而也就避免了冷裂纹的出现。本专利技术不仅适应于紫铜止水板接缝的氩弧焊焊接，也适应于其他任意焊件任意方式的过高焊接。附图说明图1是本专利技术的构造示意图；图2是本专利技术涉及的加热系统构造示意图；图3是本专利技术涉及的柔性陶瓷加热垫局部构造示意图；图4是采用本专利技术焊接形成的焊缝，没有冷裂纹且外观质量好，无应力变形；图5是依据现有技术焊接所出现的焊缝冷裂纹；图6是依据现有技术焊接所出现的应力变形。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1-3所示，本专利技术提供了一种适于紫铜止水带的加热焊接系统，其包括：氩弧焊机60，用于进行焊件的焊接。根据实际需要，也可以采用其他种类的焊机；加热垫30，设有电加热元件36，用于铺设在焊件的下面，对焊件50的焊接影响区域进行加热；加热控制装置10，用于控制加热垫的电加热元件的通断电，进而控制加热垫对焊件的加热，还包括或者不包括隔热垫40，所述隔热垫用于铺设在加热垫和作业基础之间，位于加热垫的下面，用于隔离和减轻加热垫向作业基础的传热。采用上述加热焊接系统，可以先对板状焊件进行加热，在焊件整体或至少焊件的焊接影响区域温度达到目标温度时，再采用氩弧焊等焊接设备对焊件上的接缝进行焊接，对于紫铜止水带，应采用满焊/连续密封焊的方式进行焊接。所述加热装置优选为柔性加热垫，所述隔热垫优选为硅酸铝板。所述加热装置优选为柔性陶瓷加热垫，所述加热垫优选为柔性陶瓷加热垫。所述柔性陶瓷加热垫可以由若干陶瓷块31通过电加热丝穿接而成，所述电加热丝构成其电加热元件，所述陶瓷块排成若干行，相邻行的陶瓷块交错分布，纵向和横向上相邻陶瓷块之间均留有间隙，以保证整体的柔性，所述陶瓷块设有左、右两个纵向的穿线孔32，除加热垫横向两侧的最外侧陶瓷块的最外侧穿线孔外，任意陶瓷块的左侧穿线孔与相邻行的相邻陶瓷块的右侧穿线孔对齐，右侧穿线孔与相邻行的相邻陶瓷块的左侧穿线孔对齐，所述电加热丝纵向穿过各组相互对齐的穿线孔，纵向穿过各组相互对齐的穿线孔的电加热丝段34依次串联或者相互并联，也可以采用其他串并联组合等其他任意适宜的方式相互连接，并设有用于连接外部电源的接线端，由此形成柔性陶瓷加热垫并使电热丝通电加热。可以将电加热丝采用同一个电加热丝依次穿过各组相互对齐的穿线孔，穿过一组相互对齐的穿线孔后向回弯，由此在相邻两个纵向穿过相邻组相互对齐的穿线孔的电加热丝段之间形成弯曲的连接段35。所述加热控制装置的箱体内可以设有电源开关（或称总开关）11、自动控制开关13和用于控制所述自动控制开关通断的温控器12，所述箱体上设有所述加热控制装置的电源输入端和电源输出端，所述加热控制装置的电源输入端通过相互串联的所述电源开关和自动控制开关连接其电源输出端，所述加热控制装置的电源输出端通过连接线缆22连接所述加热垫的电源连接端，作为外部电源输入的外部电源线21接入所述加热控制装置的电源输出端。所述温控器可以设有用于探测加热垫温度的温度探头15，所述加热垫温度为所述加热垫的内部温度或者所述加热垫的表面温度，优选为所述加热垫与所述焊件贴合的表面温度，所述温度探头的输出通过信号线缆14接入所述温控器的温度输入端，所述温控器的控制输出通过控制线缆接入所述自动控制开关的控制端，当加热垫温度上升到控制上限时，所述温控器控制所述自动控制开关断开，加热垫停止加热，当加热垫温度下降到控制下限时，所述温控器控制所述自动控制开关导通，加热垫开启加热，所述自动控制开关可以采用接触器，依据所述温控器的控制输出切换或保持相应的工作状态，所述温控器可以包括温控芯片及由温控芯片控制的电子开关，所述温度探头、温控器和自动控制开关及相关的连接方式和设置方式均可以依据现有技术。所述电热丝的外侧优选设有保护层。所述保护层可以由若干套在电热丝上的短陶瓷管构成，所述短陶瓷管的平均间隙可以根据使用过程中电热丝的弯曲要求设置，例如，控制在短陶瓷管外径的1/3-1/2，以在满足使用需求的同时起到良好的保护作用、所述加热垫优选为两层叠置。本专利技术公开了一种适于紫铜止水带的加热焊接方法，在焊件的背面设置加热装置对焊件进行加热，使焊件上的焊接影响区域的温度升高到目标温度，在保持目标温度的状态下进行焊接，所述目标温度不低于200℃。所述焊接可以为氩弧焊等。所述焊件通常为板状焊件。所述焊接影响区域是指在不采取防范措施的情况下，因焊接导致内应力的区域或者说冷裂纹可能发生的区域范围，可以根据实验或经验确定该区域范围或大小，实践中，可以将加热垫铺设在整个焊件下面或者铺设在焊件上包含焊缝51在内的大部分区域下面，或者铺设在焊缝附近的较大区域，以保证可靠性。可以将焊接过程中最高温度超过200℃或者超过300℃的区域作为焊接影响区域，以方便该区域的确定，由于紫铜板等金属板材通常在温度低于300℃的情况下不会因温差导致具有实际影响的内应力，寒冷环境下在温度低于200℃时通常也不会因温差导致具有实际影响的内应力，因此上述确定焊接影响温度区域的方式是可靠的。所述目标温度优选为200-500℃，进一步优选为200-300℃。由于过高的目标温度将导致大量的能量消耗，因此只要能够达到避开冷裂纹目的的情况下，无需追求过高的温度，根据申请人的实验，目标温度为200-300本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于紫铜止水带的加热焊接方法，在焊件的背面设置加热装置对焊件进行加热，使焊件上的焊接影响区域的温度升高到目标温度，在保持目标温度的状态下进行焊接，所述目标温度不低于200℃。

【技术特征摘要】
1.一种适于紫铜止水带的加热焊接方法，在焊件的背面设置加热装置对焊件进行加热，使焊件上的焊接影响区域的温度升高到目标温度，在保持目标温度的状态下进行焊接，所述目标温度不低于200℃。2.如权利要求1所述的加热焊接方法，其特征在于所述目标温度为200-500℃，进一步优选为200-300℃。3.如权利要求1或2所述的加热焊接方法，其特征在于所述加热装置为加热垫，优选柔性陶瓷加热垫，所述柔性陶瓷加热垫由若干陶瓷块通过电加热丝穿接而成，所述陶瓷块排成若干行，相邻行的陶瓷块交错分布，纵向和横向上相邻陶瓷块之间均留有间隙，所述陶瓷块设有左、右两个纵向的穿线孔，除加热垫横向两侧的最外侧陶瓷块的最外侧穿线孔外，任意陶瓷块的左侧穿线孔与相邻行的相邻陶瓷块的右侧穿线孔对齐，右侧穿线孔与相邻行的相邻陶瓷块的左侧穿线孔对齐，所述电加热丝纵向穿过各组相互对齐的穿线孔，纵向穿过各组相互对齐的穿线孔的电加热丝段相互连接并设有用于连接外部电源的接线端。4.如权利要求1或2所述的加热焊接方法，其特征在于通过温度传感器采集加热垫温度，所述加热垫温度为加热垫的内部温度或表面温度，设定加热垫温度的控制下限和控制上限，在焊接过程中，当加热垫温度上升到控制上限时停止加热，当加热垫温度下降到控制下限时开启加热。5.如权利要求1或2所述的加热焊接方法，其特征在于焊接完后，继续维持目标温度一段时间。6.一种适于紫铜止水带的加热焊接系统，其特征在于包括：焊机，用于进行焊件的焊接；加热垫，设有电加热元件，用于铺设在焊件的下面，对焊件的焊接影响区域进行加热；加热控制装置，用于控制加热垫的电加热元件的通断电，进而控制加热垫对焊件的加热。7.如权利要求6所述的加热焊接系统，其特征在于所述加热装置为柔性加热垫。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘硕，王梓任，李志旗，魏云朋，赵国华，李少松，齐征，
申请(专利权)人：北京金河水务建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11