用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装制造技术

本实用新型专利技术属于焊接工装技术，具体涉及一种用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装。所述内撑式防变形工装包括散热块、压紧件、压紧螺栓、固定底座。其中，所述散热块安装在压紧件与固定底座之间，且散热块均匀分割成三瓣，中间采用圆锥孔，用圆锥面作为配合面，且散热块外圆面与焊缝背面接触，所述压紧螺栓底部为与圆锥面配合的椎体，其椎体穿过压紧件与散热块圆锥面配合。本实用新型专利技术工装通过撑开散热块，使其外圆面紧贴环形焊缝背面，既起到刚性固定的作用，焊后余热传导至工装，具有良好的散热性，薄管一侧无波浪变形，且降低了环形焊缝上的纵向残余应力，有效提高焊接质量。

Inner support anti deformation tooling for heat dissipation of circular weld

【技术实现步骤摘要】
用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装
本技术属于焊接工装技术，具体涉及一种用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装。
技术介绍
圆筒环形焊缝常采用对接或锁底对接接头，在熔化焊时，为防止焊接残余变形，圆筒体的对接焊缝，如图1所示，应由两名焊工对称的施焊；采用自动焊时，为降低焊接变形量，在其焊缝背面滑配一圆形散热块。但是，手工焊操作难度大，而且焊接时间长，人工成本大，而且，实际存在厚管与薄管的对接接接头，例如，直径＞100㎜，厚度≤3㎜，且两管体厚度差≥1㎜的两零件，采用熔化焊时，薄管易出现波浪变形，厚管一侧连接件会产生翘曲，导致产品不合格；还存在焊缝直径大于管口直径的焊接结构，圆形散热块无法利用。
技术实现思路
本技术的目的是：提供一种可以有效减少圆筒体零件焊接变形、减少残余应力用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装。本技术的技术方案是：一种用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装，其包括散热块、压紧件、压紧螺栓、固定底座，其中，所述散热块安装在压紧件与固定底座之间，且散热块均匀分割成三瓣，中间采用圆锥孔，用圆锥面作为配合面，且散热块外圆面与焊缝背面接触，所述压紧螺栓底部为与圆锥面配合的椎体，其椎体穿过压紧件与散热块圆锥面配合。所述压紧螺栓根部与压紧块之间为螺纹连接。压紧件、散热块与固定底座之间设置有三个贯通的开口槽，并通过圆柱头螺钉连接固定。所述开口槽均匀分布在三瓣散热块上，且沿径向具有可调节的长度尺寸。所述压紧件和固定底座均为圆盘结构。本技术的技术效果是：本技术内撑式防变形工装，可自动氩弧焊，不仅对焊接结构件起到刚性固定的作用，还对焊缝起到有效的散热作用，薄管一侧无波浪变形，焊缝纵向收缩应力降低50％，其厚管一侧连接件(法兰盘)的翘曲量由0.7～0.8㎜降低至0.3～0.4㎜。相比手工氩弧焊，效率提高了近6倍，焊缝外观、质量都得到提高，并降低了人工成本；不采用工装时，约90％的焊件需进行焊接返工纠正其变形，采用此工装后，焊接变形量降低，焊接返工为零，相对于现有技术具有显著的技术进步和较大实际应用价值。附图说明图1是现阶段不使用焊接工装时圆筒体对接焊缝焊接顺序图；图2是本技术用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装主视图；图3是散热块结构示意图；图4是压紧螺栓的结构示意图；图5是压紧件结构示意图；图6是固定底座结构示意图，其中，1-散热块、2-压紧件、3-压紧螺栓、4-固定底座。具体实施方式圆筒体焊接件采用对接或锁底对接接头进行焊接前，将本技术焊接防变形工装的压紧螺栓松开，将整个工装放置在圆筒体内，然后拧紧压紧螺栓，散热块撑开后紧贴焊缝背面，对焊接件起到刚性固定，使焊后预热传导至焊接工装，降低焊接残余应力，达到防变形的目的。下面结合附图和实施例对本技术做进一步说明：请参阅图1，手工焊圆筒体零件时，为防止焊接变形，由两人同时施焊，且采取图示焊接顺序进行焊接。请参阅图2，一种用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装包括散热块、压紧件、压紧螺栓、固定底座。请参阅图3，所述散热块安装在压紧件与固定底座之间，且散热块均匀分割成三瓣，每瓣上均有一个贯通的开口槽，中间采用圆锥孔，用圆锥面作为配合面，且散热块外圆面与焊缝背面紧密接触，从而对焊缝起挤压、扩撑，固定作用，并由于散热块为铜材料，具有良好的散热性，可以有效提高焊缝散热效果，提高焊接质量。请参阅图4，所述压紧螺栓根部与压紧块之间为螺纹连接，其底部为椎体结构，穿过压紧件与散热块圆锥面配合，从而通过锥面配合，使得三块散热块往外扩撑，挤压固定焊缝。请参阅图5，所述压紧件上均布三个通孔，与固定底座通过圆柱头螺钉连接固定。所述开口槽均匀分布在三瓣散热块上，且沿径向具有可调节的长度尺寸，使得散热块沿圆柱头螺钉移动，从而可以带动散热块，进行装卸。请参阅图6，所述固定底座与压紧件结构类似，二者均为圆盘结构，用以支撑和固定散热块。本技术用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装实际工作时，压紧螺栓的地步椎体向下撑开散热块，使其外圆面紧贴环形焊缝背面，既起到刚性固定的作用，又利用散热块纯铜、黄铜良好的散热性，焊后余热传导至工装，薄管一侧无波浪变形，且降低了环形焊缝上的纵向残余应力。某实施例中，对直径200㎜，厚度分别为2㎜、0.5㎜的两管体进行焊接，接头形式为锁底对接，采用现有技术，需两人同时焊接，焊接时间为40分钟，焊缝外观差；采用自动氩弧焊，薄管一侧存在波浪变形，焊缝纵向收缩应力大，导致厚管一侧的连接件(法兰盘)产生翘曲。使用此焊接工装，可自动氩弧焊，不仅对焊接结构件起到刚性固定的作用，还对焊缝起到有效的散热作用，薄管一侧无波浪变形，焊缝纵向收缩应力降低50％，其厚管一侧连接件(法兰盘)的翘曲量由0.7～0.8㎜降低至0.3～0.4㎜。相比手工氩弧焊，效率提高了近6倍，焊缝外观、质量都得到提高，并降低了人工成本；不采用工装时，约90％的焊件需进行焊接返工纠正其变形，采用此工装后，焊接变形量降低，焊接返工为零。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装，其特征在于，包括散热块、压紧件、压紧螺栓、固定底座，其中，所述散热块安装在压紧件与固定底座之间，且散热块均匀分割成三瓣，中间采用圆锥孔，用圆锥面作为配合面，且散热块外圆面与焊缝背面接触，所述压紧螺栓底部为与圆锥面配合的椎体，其椎体穿过压紧件与散热块圆锥面配合。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装，其特征在于，包括散热块、压紧件、压紧螺栓、固定底座，其中，所述散热块安装在压紧件与固定底座之间，且散热块均匀分割成三瓣，中间采用圆锥孔，用圆锥面作为配合面，且散热块外圆面与焊缝背面接触，所述压紧螺栓底部为与圆锥面配合的椎体，其椎体穿过压紧件与散热块圆锥面配合。


2.根据权利要求1所述的一种用于环形焊缝散热的内撑式防变形工装，其特征在于，所述压紧螺栓根部与压紧块之间为螺纹连接。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟志军，杨建平，
申请(专利权)人：太原航空仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14