气体保护焊接双金属板的工艺设备制造技术

本发明专利技术涉及一种气体保护焊接双金属板的工艺设备．特别是亚弧焊接双金属板的工艺设备．本发明专利技术的任务是提供一种既经济实用又能提高产品质量的气体保护焊接双金属板的工艺设备，使熔点温差在１３００℃左右的双金属板中高熔点金属熔焊．而与熔化处相距１毫米左右的低熔点金属不熔化，焊缝表面凹陷小于０．１毫米，产品合格率达到９９．５％以上．本发明专利技术的特征是：有一套快速加热焊接的恒量控制系统和两组快速恒定冷却的焊接外围系统．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种气体保护焊接双金属板的工艺设备，特别是氩弧焊接双金属板的工艺设备。 多年来，用低碳钢和铝锡合金板轧成的双金属板生产整园轴瓦多采用机械搭扣和电焊点焊工艺连接接缝。机械搭扣连接存在间隙，电焊点焊强度不能满足要求，且有气孔缺陷，产品质量均达不到标准。现有的电子束焊、等离子弧焊、扩散焊、超声波焊、激光焊等焊接技术，尚末发现有用于此类双金属板焊接的，也尚末发现有采用本专利技术焊接低碳钢与铝锡合金板轧成的双金属板先例。 本专利技术的任务是提供一种既经济实用又能提高产品质量的气体保护焊接双金属板的工艺设备，使熔点温差在1300℃左右的双金属板中高熔点金属焊接，而与熔化最深处距离约1毫米的低熔点金属不熔化，焊缝表面凹陷小于0.1毫米，产品合格率达到99.5%以上。 本专利技术的特征是有一套快速加热焊接的恒量控制系统和两组快速恒定冷却的焊接外围系统，能自动找缝焊接。 快速加热恒量控制系统采用数控(微机控制)方法，严格控制走焊起步停留时间、走焊速度和鉴控电流衰减速度、采用平稳的液压自动操作系统保证走焊均速。为保证弧长恒定，严格控制电极损耗，将电极园锥角磨得很小(15-20°);电极尖端全部藏入瓷管内;氩气保持层流状输出，并与被焊件表面保持一定的倾斜角度(65°-70°)熄弧时对电极延时保护。该系统还有过电流自动保护装置，保证电流值恒定，焊接正常。 快速恒定冷却的焊接外围系统采用冷却芯轴保护低熔点金属层，(芯轴的结构、形状可根据被焊件形状的变化而变化)，芯轴与被焊件低熔点金属层紧贴部位内壁被铣空，芯轴未铣部位有出水孔道，前后用类似芯轴结构的盖板密封，后盖板上有进出水孔，分别与芯轴的铣空部位、出水孔相连，芯轴通过螺钉与滑块紧固一体，通过芯轴内等温液体的恒速流动，低熔点金属层获得良好的散热条件;采用压紧被焊件端面的冷却装置，保护被焊件端面的低熔点金属，该装置内局部铣空，有进出水孔与水管相连，在装置与滑块之间的两水管外园上各有一根撑簧。通过端面冷却装置内等温液体的恒速流动，使被焊件端面的低熔点金属有快速散热的条件;采用具有快速冷却功能的外夹具夹持固定被焊件，外夹具内部铣空，有进出水孔与水管相连。通过外夹具内等温的液体恒速流动，使被焊工件高熔点金属层有大面积快速冷却条件，以尽量缩小被焊件热影响区。 芯轴用耐温、传热快、弹性好的金属材料制成，芯轴前后盖用弹性较好的金属材料制成，外夹具和端面冷却装置用耐磨，传热快的金属制成、冷却系统用的液体是恒温，恒压的冷水。 为保证焊缝表面凹陷小于0.1毫米，选用弧长要短(1-1.5毫米)。焊接起步停留时间、走焊速度、电流衰减速度要根据电流调配得当，熄弧时应以最小电流断电。 外夹具的具体结构、形状也可根据被焊件的形状变化而变化，因此，被焊件不仅限于整园轴瓦。 本专利技术的实施方案，根据附图进一步作如下说明。 图1(A)、图1(B)，氩弧焊接双金属板设备的示意图，图1(A)接在图1(B)的左边。(自动找焊缝装置除外) 图2，快速加热恒量控制系统示意图。 图3(A)，自动找焊缝装置侧视图。 图3(B)，自动找焊缝装置正视图。 图4(A)，芯轴与端面冷却装置的正视图。 图4(B)，芯轴与端面冷却装置侧视剖面图。 图4(C)，芯轴与端面冷却装置的上视图。 图5(A)，外夹具正视图。 图5(B)，外夹具侧视图。 图6(A)，芯轴体结构右视图。 图6(B)，芯轴结构正视剖面图。 图6(C)，芯轴体结构左视图。 图7(A)，外夹具结构正视图。 图7(B)，外夹具结构侧视图。 图8(A)，端面冷却装置结构正视图。 图8(B)，端面冷却装置结构侧视剖面图。 图9(A)，芯轴盖板正视图。 图9(B)，芯轴盖板侧视剖面图。 从图1(A)，图1(B)可看到氩气瓶(1)，压力表(2)流量计(24)，焊接电源控制箱(3)，数控(微机)箱(4)，氩弧焊控制箱(5)，焊接电源交替控制箱(6)，焊枪油缸(7A、7B)，A、B组焊枪支架(8A、8B)，A、B组焊枪(9A、9B)，A、B组芯轴(10A、10B)，A、B组外夹具(11A、11B)，A、B组操作盒(12A、12B)，液压控制系统甲(13)，电机(14)，液压控制系统乙(15)，油箱(16)，管道(17)，A、B焊枪拖板(18A、18B)，油管、水管通道(19)，A、B组焊件走焊拖板(20A、20B)外夹具支架(21A、21B)，机身(22)，电源(23)，由于图面表示的原因，自动找缝装置未画，具体见图(3)。 其工作原理是，首先打开氩气瓶(1)的开关伐，调整好压力表(2)的压力和流量计(24)的流量，从焊接电源交替控制箱(6)上打开水泵、油泵的电开关，调整好液压系统(13)、(15)上的压力，待气路、水路、油路都正常后，打开微机(4)，微机显示初始状态，接着将工件送致A组自动找缝装置的电磁铁(27)，按下A组操作盒12A上的电磁吸铁开关后，电磁吸铁自动吸牢被焊件，下降磁力探伤器探头(26)，转动被焊件(25)，遇缝被焊件停转，探头上升，送被焊件致A组外夹具内夹紧，同时端面冷却装置通过撑簧与被焊件端面紧贴，电磁铁断磁退回，芯轴体上移与被焊件低熔点金属表面紧贴，A枪下降，电极对准焊缝，A枪起弧，当电弧电流达到一定值时，向微机发出指令，被焊件在微机控制下作水平匀速运动，并控制其走焊起步停留时间、走焊速度、熄弧及鉴控电流衰减速度，由A组走焊终点信号使A枪提升，焊接电源切换到B枪，微机恢复到初始状态，B枪起弧焊接，其焊接过程同A枪。在A枪焊接时，B组同时做好起弧焊接前的准备，等待焊接电源切换到B枪及徽机的初始指令，在B枪焊接时，A组也一样，如此循环往复，一组焊接，另一组做焊接前卸、装工件的准备。 从图2中可以看到前后限位开关(70)，油缸(69)，焊件走焊拖板(20A、B)，被焊件(25)，外夹具(11A、B)，焊枪(9A、B)，数控(微机)箱(4)，氩弧焊控制箱(5)，流量计(24)，氩气瓶(1)。 快速加热恒量控制是通过控制恒定电流值、恒定弧长和走焊速度等措施来实现的。具体如下 从(3)调定焊接电流，从(5)调定起焊电流，当起焊电流到达调定值时，向数控(微机)箱(4)传送起焊信号(小于调定起焊电流值时，不传起焊信号)，若起焊电流超过调定电流值时，氩弧焊控制箱(5)中的过电流保护装置立即指挥停焊，保证正常焊接状态下的电流值恒定。 调定流量计(24)、打开氩气瓶(1)向焊枪(9A、B)送入一定流量的氩气，氩气包围电极，成层流状射向焊区。焊枪电极与被焊件(25)焊缝表面始终保持等距离移动，并与焊缝表面保持一定的倾斜角度，电极磨成很小的园锥角(15-20°)，电极全部藏入瓷管，熄弧时延时保护，保证弧长恒定，加之，由(69A、B)，(20A、B)与(4)的联合作用，严格控制走焊起步停留时间，走焊速度和鉴控电流衰减速度、保证被焊工件作水平匀速运动和单位面积受热量的恒定。 从图3(A)、图3(B)、可看到被焊工件(25)、电磁吸铁(27)、绝缘板(28)、滑环电极(29)、移动支架(30)、齿轮(31)、步进电机(32)、活动接头(33)、活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体保护焊接双金属板的工艺设备，其特征是：有一套快速加热焊接的恒量控制系统，该系统配有两组焊接装置、能自动操作走焊，自动控制走焊起步停留时间、走焊速度和鉴控电流衰减速度；有过电流自动保护装置，焊接电流超过调定电流值时，能自动停焊；弧长恒定，有两组快速恒定冷却的焊接外围系统，该系统在被焊件双金属板的低熔点金属层采用具有快速恒定冷却功能的芯轴进行保护，在双金属板高熔点金属层有快速恒定冷却功能的外夹具，在被焊件端面有紧压的快速恒定冷却装置。

【技术特征摘要】
1、一种气体保护焊接双金属板的工艺设备，其特征是有一套快速加热焊接的恒量控制系统，该系统配有两组焊接装置、能自动操作走焊，自动控制走焊起步停留时间、走焊速度和鉴控电流衰减速度；有过电流自动保护装置，焊接电流超过调定电流值时，能自动停焊；弧长恒定，有两组快速恒定冷却的焊接外围系统，该系统在被焊件双金属板的低熔点金属层采用具有快速恒定冷却功能的芯轴进行保护，在双金属板高熔点金属层有快速恒定冷却功能的外夹具，在被焊件端面有紧压的快速恒定冷却装置。2、权利要求1所述快速加热焊接的恒量控制系统，其特征是电极园锥角磨得很小(15-20°)，电极尖端全部置于瓷营内。3、权利要求1所述的快速加热焊接的恒量控制系统，其特征是一台恒量加热控制系统配有两组焊接装置可自动交替焊接，其中一组焊接时，另一组卸、装被焊件。4、权利要求1、3所述的两组焊接装置其特征是焊枪能自动升降，焊接时，焊枪不动，被焊件在数控(微机控制)下作水平匀速运动。5、权利要求1、4所述的两组焊接装置，其特征是能自动找缝焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆秀成，
申请(专利权)人：南通轴瓦厂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]