立向气电焊装置制造方法及图纸

一种立向气电焊装置，具有导轨；使导轨固定于垂直钢板平面的装置；沿导轨行走的台车；立向焊炬；焊炬支撑机构；支撑铜挡块、使其绕着与坡口延伸方向ｚ平行的轴线及与该方向正交并与钢板平面平行的ｙ方向轴线转动自如、在与上述２个轴线正交的方向ｘ进退自如、使其对着坡口并以规定姿势加以支撑的挡块支撑机构。本发明专利技术可更灵活地调节坡口横截面各部分的焊接进热量，可靠地进行滑动铜挡块的仿形密合，更灵活地调节焊丝的进给瞄准位置。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及立向气电焊装置。传统的自动立向焊接法，如气电焊、电渣焊、及气体保护焊炬摆动焊接，主要用于造船、圆筒形贮油罐以及钢架、桥梁、重型机电设备、炼铁设备等的钢壁焊接。前者虽然效率高，但在焊接高强度钢时，由于焊接进热量大，会导致焊接金属和母材热影响部等的缺口韧性劣化。而后者由于以提高焊接部的质量为目标，有时要牺牲焊接效率，同时由于是进行多层焊接，各层间的焊接缺陷发生率较高。而最近使用高强度钢的大型贮油罐正在相继建造，在这种形势下，为了保证热影响部的质量，强烈要求采用低进热焊接，针对这一要求，使用细径管状焊丝并在板的厚度方向通过高速振动而使电弧点移动的气电焊因为能够以低进热量高效率地进行坡口截面积极小的截断坡口焊接而适用于钢壁的立向焊接。以下简要说明进行这种气电焊的装置，在垂直竖立并且相邻的2块钢板之间的坡口(在垂直方向z延伸)里侧，隔着玻璃带把自然空气冷却或水冷的铜挡块固定，在表侧则放置水冷的滑动铜挡块，在被该滑动铜挡块的槽(与坡口相对)和坡口包围的空间内插入焊接用的扁平弯曲焊嘴(焊炬的尖端部件)，使其一边在板厚度方向x作高速振动一边通过弯曲焊嘴而向该空间连续供给细径焊丝，并且一边连续对弯曲焊嘴(焊炬)及滑动铜挡块向上方(z)驱动，一边进行坡口的立向焊接。焊炬、焊炬振动机构及滑动铜挡块装载在焊接台车上，该台车可随着焊接的进行一边自动地进行速度控制，即在高速和低速间切换，一边上升。保护气体使用二氧化碳，从设于滑动铜挡块上部的喷嘴送入坡口空间，焊炬以50-200次/分的频率在钢板的厚度方向x振动。这样，不仅可对截断坡口进行无缺陷焊接，同时由于高速振动与连续供给细径焊丝二者的效果结合，可得到波形非常细致美丽的焊道外观(日本专利技术专利公告1988-66634号公报、日本专利技术专利公告1989-22067号公报)。不过，在前述的气电焊中，坡口形状是根据要焊接的母材(钢板)的板厚度、或母材板厚度不同时的板厚度差、或焊接后的成品的用途而定的。为了提高接缝(焊接后的原坡口部)的强度，最好是根据2块母材的坡口形状调节焊丝对于坡口及与其相对的铜挡块槽部的进入角度(焊丝针对坡口内空间形成的熔融金属池所处的瞄准位置)，并使接缝横截面(x、y平面)各部分的焊接质量均匀。在日本专利公开1979-148155号公报中所公开的立向气电焊法中，操作者在焊接开始前要先用手动方法在板厚度方向x对焊炬进行角度调节(调节以y轴为中心的转动角)后加以固定。即，要预先设定焊丝的进入角度。由此即可根据坡口形状及与其相对的滑动铜挡块的槽形状来调节焊丝在板厚度方向x的进入角度(与z轴的交叉角度)，并可确定焊丝对被坡口和铜挡块的槽所包围的空间内形成的熔融金属池的瞄准位置。这样一来，就可缩小母材的热影响部，且使坡口各部分的熔融深度固定，可得到均匀美丽的焊道。然而，上述1979-148155号公报中所公开的方法尚存在以下问题，即不能变化焊丝在母材宽度方向y(与板厚度方向x及坡口延伸方向z正交的方向)的进入角度。例如在母材板厚度不同的场合，如果在板厚度不同的接缝部使焊炬热影响造成的熔融深度一致，则会使板厚度较薄的母材的焊接部强度低于板厚度较厚的母材的焊接部。这样的接缝部在耐久性方面不能取得2块钢板间的接合平衡，且会从板厚度较薄的母材一方开始劣化，结果导致整个接缝部的耐久性下降。如要使接缝的强度不受板厚度差别的影响而做到整体均匀，则必须使板厚度较薄的母材坡口附近的热影响部小于板厚度较厚的母材坡口附近，并减少熔融深度。另外，即使在坡口形状不同的场合，坡口倾斜角度大的一方也需要更多的堆焊，并要变化包括母材宽度方向y的焊炬角度在内的焊丝进入角度，还要增大坡口倾斜角度大的母材一方的热影响部。另一方面，当在焊炬所面对的面上形成坡口的2块钢板的平面有高低差别的场合，当钢板面在坡口延伸的z方向凹凸不平时，即坡口附近的钢板面在y方向或z方向不完全是平面时，滑动铜挡块面对钢板的面会部分地从钢板面上浮，最坏时在用坡口与滑动挡块的槽形成的空间内的熔融金属池中的熔融金属会漏到挡块外面。虽然一般不会发生这种泄漏，但对于母材的焊接熔融深度在坡口横截面各部分各不相同，从而破坏了焊接质量的均匀性。如前所述，当母材存在板厚差时，或坡口形状对于z轴呈非对称状态时，最好是根据非对称程度把焊丝对于熔融金属池的瞄准位置向y方向错开，以调节坡口横截面各部分的进热量分布，然而在作焊炬的y方向平行移动调节时，有时弯曲焊嘴会被挡在滑动铜挡块处，从而不能将焊丝确定在所需的瞄准位置(姿势)。鉴于上述情况，本专利技术的第1目的在于提供一种可更灵活地调节坡口横截面各部分焊接进热量的立向气电焊装置，第2目的在于提供一种可使滑动铜挡块对焊接对象钢板进行可靠的仿形密合的立向气电焊装置，第3目的在于提供一种可更灵活地调节针对坡口和滑动铜挡块槽所包围空间的焊丝的送给瞄准位置的立向气电焊装置。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，为了便于理解，在括号内记入了与后述的附图和实施例中主要部分对应的符号。(1)本专利技术是一种立向气电焊装置，具备导轨部件(127)；把该导轨部件(127)固定于实质上垂直竖立且具有在垂直方向(z)延伸的坡口(α)的钢板(WL，WR)平面的导轨固定装置(120a)；装于导轨部件(127)并沿导轨部件在其延伸方向(z)自行的、具备行走驱动用电动马达(MD)的台车(100)；立焊焊炬(T)；使该焊炬对着所述坡口并以规定姿势加以支撑、同时被所述台车支撑的焊炬支撑机构(A，C-F)；铜挡块(P)；使该挡块对着所述坡口并以规定姿势加以支撑、同时被所述台车支撑的挡块支撑机构(G)；其特点在于，所述挡块支撑机构(G)可以使支撑的所述铜挡块(P)绕着与坡口延伸方向z平行的轴线(g9)及与该方向z正交且实质上与所述钢板的平面平行的轴线(g12a)而转动自如，并使其可在与上述2个轴线(g9，g12a)正交的方向x进退自如，而且向接近所述钢板的方向加压。这样一来，由于铜挡块(P)可以z轴及y轴这2轴为中心自由转动，故当形成坡口的2块钢板的平面有高低差别时，或是钢板面在坡口延伸的z方向凹凸不平时，铜挡块(P)都可采取效仿钢板面的姿势。又由于挡块支撑机构(G)向接近x方向的钢板的方向对铜挡块(P)加压，故铜挡块(P)便以效仿钢板面的姿势与钢板面密合。因而铜挡块(P)不会从钢板面上浮起，坡口横截面各部分的进热量更加均匀，可提高焊接质量。(2)挡块支撑机构(G)包括支撑所述铜挡块、并使其可绕与坡口延伸方向z平行的轴线(g9)及与该方向z正交且与所述钢板平面实质上平行的轴线(g12a)自由转动的滑块(g4，g4a，g4b)；使该滑块(g4，g4a，g4b)在与上述2个轴线(g9，g12a)正交的方向x移动自如、且限制该滑块(g4，g4a，g4b)以在x方向延伸的轴为中心旋转的导向套筒(g1，g5)；与该导向套筒(g1，g5)的与铜挡块一侧端部相反一侧的端部螺纹结合的压紧部件(g2，g3)；及一端与导向套筒(g1，g5)接触、另一端被压紧部件(g2，g3)支撑且把滑块(g4)向接近所述钢板的方向推压的压缩螺旋弹簧(g6)。这样，通过使压紧部件(g2，g3)向旋紧/松开方向转动，可使压紧部件(g2，g3)向接近/脱离钢板的方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立向气电焊装置，具备：导轨部件；把该导轨部件固定于实质上垂直竖立且具有在垂直方向延伸的坡口的钢板平面的导轨固定装置；装于导轨部件并沿导轨部件在其延伸方向自行的、具备行走驱动用电动马达的台车；立焊焊矩；使焊矩对着所述坡口并以规定姿势加以支撑、同时被台车支撑的焊炬支撑机构；铜挡块；使该铜挡块对着所述坡口并以规定姿势加以支撑、同时被台车支撑的挡块支撑机构； 其特征在于，所述挡块支撑机构可以使所述铜挡块绕着与坡口延伸方向ｚ平行的轴线（ｇ９）及与该方向ｚ正交且实质上与所述钢板的平面平行的轴线（ｇ１２ａ）而转动自如，并使其可在与上述２个轴线（ｇ９，ｇ１２ａ）正交的方向ｘ进退自如，而且向接近所述钢板的方向加压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上正三，
申请(专利权)人：日铁溶接工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]