立向氣電焊裝置制造方法及圖紙

一種立向氣電焊裝置，具有導(dǎo)軌；使導(dǎo)軌固定于垂直鋼板平面的裝置；沿導(dǎo)軌行走的臺(tái)車；立向焊炬；焊炬支撐機(jī)構(gòu)；支撐銅擋塊、使其繞著與坡口延伸方向ｚ平行的軸線及與該方向正交并與鋼板平面平行的ｙ方向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)自如、在與上述２個(gè)軸線正交的方向ｘ進(jìn)退自如、使其對(duì)著坡口并以規(guī)定姿勢(shì)加以支撐的擋塊支撐機(jī)構(gòu)。本發(fā)明專利技術(shù)可更靈活地調(diào)節(jié)坡口橫截面各部分的焊接進(jìn)熱量，可靠地進(jìn)行滑動(dòng)銅擋塊的仿形密合，更靈活地調(diào)節(jié)焊絲的進(jìn)給瞄準(zhǔn)位置。（*該技術(shù)在2016年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及立向氣電焊裝置。傳統(tǒng)的自動(dòng)立向焊接法，如氣電焊、電渣焊、及氣體保護(hù)焊炬擺動(dòng)焊接，主要用于造船、圓筒形貯油罐以及鋼架、橋梁、重型機(jī)電設(shè)備、煉鐵設(shè)備等的鋼壁焊接。前者雖然效率高，但在焊接高強(qiáng)度鋼時(shí)，由于焊接進(jìn)熱量大，會(huì)導(dǎo)致焊接金屬和母材熱影響部等的缺口韌性劣化。而后者由于以提高焊接部的質(zhì)量為目標(biāo)，有時(shí)要犧牲焊接效率，同時(shí)由于是進(jìn)行多層焊接，各層間的焊接缺陷發(fā)生率較高。而最近使用高強(qiáng)度鋼的大型貯油罐正在相繼建造，在這種形勢(shì)下，為了保證熱影響部的質(zhì)量，強(qiáng)烈要求采用低進(jìn)熱焊接，針對(duì)這一要求，使用細(xì)徑管狀焊絲并在板的厚度方向通過(guò)高速振動(dòng)而使電弧點(diǎn)移動(dòng)的氣電焊因?yàn)槟軌蛞缘瓦M(jìn)熱量高效率地進(jìn)行坡口截面積極小的截?cái)嗥驴诤附佣m用于鋼壁的立向焊接。以下簡(jiǎn)要說(shuō)明進(jìn)行這種氣電焊的裝置，在垂直豎立并且相鄰的2塊鋼板之間的坡口(在垂直方向z延伸)里側(cè)，隔著玻璃帶把自然空氣冷卻或水冷的銅擋塊固定，在表側(cè)則放置水冷的滑動(dòng)銅擋塊，在被該滑動(dòng)銅擋塊的槽(與坡口相對(duì))和坡口包圍的空間內(nèi)插入焊接用的扁平彎曲焊嘴(焊炬的尖端部件)，使其一邊在板厚度方向x作高速振動(dòng)一邊通過(guò)彎曲焊嘴而向該空間連續(xù)供給細(xì)徑焊絲，并且一邊連續(xù)對(duì)彎曲焊嘴(焊炬)及滑動(dòng)銅擋塊向上方(z)驅(qū)動(dòng)，一邊進(jìn)行坡口的立向焊接。焊炬、焊炬振動(dòng)機(jī)構(gòu)及滑動(dòng)銅擋塊裝載在焊接臺(tái)車上，該臺(tái)車可隨著焊接的進(jìn)行一邊自動(dòng)地進(jìn)行速度控制，即在高速和低速間切換，一邊上升。保護(hù)氣體使用二氧化碳，從設(shè)于滑動(dòng)銅擋塊上部的噴嘴送入坡口空間，焊炬以50-200次/分的頻率在鋼板的厚度方向x振動(dòng)。這樣，不僅可對(duì)截?cái)嗥驴谶M(jìn)行無(wú)缺陷焊接，同時(shí)由于高速振動(dòng)與連續(xù)供給細(xì)徑焊絲二者的效果結(jié)合，可得到波形非常細(xì)致美麗的焊道外觀(日本專利技術(shù)專利公告1988-66634號(hào)公報(bào)、日本專利技術(shù)專利公告1989-22067號(hào)公報(bào))。不過(guò)，在前述的氣電焊中，坡口形狀是根據(jù)要焊接的母材(鋼板)的板厚度、或母材板厚度不同時(shí)的板厚度差、或焊接后的成品的用途而定的。為了提高接縫(焊接后的原坡口部)的強(qiáng)度，最好是根據(jù)2塊母材的坡口形狀調(diào)節(jié)焊絲對(duì)于坡口及與其相對(duì)的銅擋塊槽部的進(jìn)入角度(焊絲針對(duì)坡口內(nèi)空間形成的熔融金屬池所處的瞄準(zhǔn)位置)，并使接縫橫截面(x、y平面)各部分的焊接質(zhì)量均勻。在日本專利公開(kāi)1979-148155號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的立向氣電焊法中，操作者在焊接開(kāi)始前要先用手動(dòng)方法在板厚度方向x對(duì)焊炬進(jìn)行角度調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)以y軸為中心的轉(zhuǎn)動(dòng)角)后加以固定。即，要預(yù)先設(shè)定焊絲的進(jìn)入角度。由此即可根據(jù)坡口形狀及與其相對(duì)的滑動(dòng)銅擋塊的槽形狀來(lái)調(diào)節(jié)焊絲在板厚度方向x的進(jìn)入角度(與z軸的交叉角度)，并可確定焊絲對(duì)被坡口和銅擋塊的槽所包圍的空間內(nèi)形成的熔融金屬池的瞄準(zhǔn)位置。這樣一來(lái)，就可縮小母材的熱影響部，且使坡口各部分的熔融深度固定，可得到均勻美麗的焊道。然而，上述1979-148155號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的方法尚存在以下問(wèn)題，即不能變化焊絲在母材寬度方向y(與板厚度方向x及坡口延伸方向z正交的方向)的進(jìn)入角度。例如在母材板厚度不同的場(chǎng)合，如果在板厚度不同的接縫部使焊炬熱影響造成的熔融深度一致，則會(huì)使板厚度較薄的母材的焊接部強(qiáng)度低于板厚度較厚的母材的焊接部。這樣的接縫部在耐久性方面不能取得2塊鋼板間的接合平衡，且會(huì)從板厚度較薄的母材一方開(kāi)始劣化，結(jié)果導(dǎo)致整個(gè)接縫部的耐久性下降。如要使接縫的強(qiáng)度不受板厚度差別的影響而做到整體均勻，則必須使板厚度較薄的母材坡口附近的熱影響部小于板厚度較厚的母材坡口附近，并減少熔融深度。另外，即使在坡口形狀不同的場(chǎng)合，坡口傾斜角度大的一方也需要更多的堆焊，并要變化包括母材寬度方向y的焊炬角度在內(nèi)的焊絲進(jìn)入角度，還要增大坡口傾斜角度大的母材一方的熱影響部。另一方面，當(dāng)在焊炬所面對(duì)的面上形成坡口的2塊鋼板的平面有高低差別的場(chǎng)合，當(dāng)鋼板面在坡口延伸的z方向凹凸不平時(shí)，即坡口附近的鋼板面在y方向或z方向不完全是平面時(shí)，滑動(dòng)銅擋塊面對(duì)鋼板的面會(huì)部分地從鋼板面上浮，最壞時(shí)在用坡口與滑動(dòng)擋塊的槽形成的空間內(nèi)的熔融金屬池中的熔融金屬會(huì)漏到擋塊外面。雖然一般不會(huì)發(fā)生這種泄漏，但對(duì)于母材的焊接熔融深度在坡口橫截面各部分各不相同，從而破壞了焊接質(zhì)量的均勻性。如前所述，當(dāng)母材存在板厚差時(shí)，或坡口形狀對(duì)于z軸呈非對(duì)稱狀態(tài)時(shí)，最好是根據(jù)非對(duì)稱程度把焊絲對(duì)于熔融金屬池的瞄準(zhǔn)位置向y方向錯(cuò)開(kāi)，以調(diào)節(jié)坡口橫截面各部分的進(jìn)熱量分布，然而在作焊炬的y方向平行移動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，有時(shí)彎曲焊嘴會(huì)被擋在滑動(dòng)銅擋塊處，從而不能將焊絲確定在所需的瞄準(zhǔn)位置(姿勢(shì))。鑒于上述情況，本專利技術(shù)的第1目的在于提供一種可更靈活地調(diào)節(jié)坡口橫截面各部分焊接進(jìn)熱量的立向氣電焊裝置，第2目的在于提供一種可使滑動(dòng)銅擋塊對(duì)焊接對(duì)象鋼板進(jìn)行可靠的仿形密合的立向氣電焊裝置，第3目的在于提供一種可更靈活地調(diào)節(jié)針對(duì)坡口和滑動(dòng)銅擋塊槽所包圍空間的焊絲的送給瞄準(zhǔn)位置的立向氣電焊裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案，為了便于理解，在括號(hào)內(nèi)記入了與后述的附圖和實(shí)施例中主要部分對(duì)應(yīng)的符號(hào)。(1)本專利技術(shù)是一種立向氣電焊裝置，具備導(dǎo)軌部件(127)；把該導(dǎo)軌部件(127)固定于實(shí)質(zhì)上垂直豎立且具有在垂直方向(z)延伸的坡口(α)的鋼板(WL，WR)平面的導(dǎo)軌固定裝置(120a)；裝于導(dǎo)軌部件(127)并沿導(dǎo)軌部件在其延伸方向(z)自行的、具備行走驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)馬達(dá)(MD)的臺(tái)車(100)；立焊焊炬(T)；使該焊炬對(duì)著所述坡口并以規(guī)定姿勢(shì)加以支撐、同時(shí)被所述臺(tái)車支撐的焊炬支撐機(jī)構(gòu)(A，C-F)；銅擋塊(P)；使該擋塊對(duì)著所述坡口并以規(guī)定姿勢(shì)加以支撐、同時(shí)被所述臺(tái)車支撐的擋塊支撐機(jī)構(gòu)(G)；其特點(diǎn)在于，所述擋塊支撐機(jī)構(gòu)(G)可以使支撐的所述銅擋塊(P)繞著與坡口延伸方向z平行的軸線(g9)及與該方向z正交且實(shí)質(zhì)上與所述鋼板的平面平行的軸線(g12a)而轉(zhuǎn)動(dòng)自如，并使其可在與上述2個(gè)軸線(g9，g12a)正交的方向x進(jìn)退自如，而且向接近所述鋼板的方向加壓。這樣一來(lái)，由于銅擋塊(P)可以z軸及y軸這2軸為中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)，故當(dāng)形成坡口的2塊鋼板的平面有高低差別時(shí)，或是鋼板面在坡口延伸的z方向凹凸不平時(shí)，銅擋塊(P)都可采取效仿鋼板面的姿勢(shì)。又由于擋塊支撐機(jī)構(gòu)(G)向接近x方向的鋼板的方向?qū)︺~擋塊(P)加壓，故銅擋塊(P)便以效仿鋼板面的姿勢(shì)與鋼板面密合。因而銅擋塊(P)不會(huì)從鋼板面上浮起，坡口橫截面各部分的進(jìn)熱量更加均勻，可提高焊接質(zhì)量。(2)擋塊支撐機(jī)構(gòu)(G)包括支撐所述銅擋塊、并使其可繞與坡口延伸方向z平行的軸線(g9)及與該方向z正交且與所述鋼板平面實(shí)質(zhì)上平行的軸線(g12a)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滑塊(g4，g4a，g4b)；使該滑塊(g4，g4a，g4b)在與上述2個(gè)軸線(g9，g12a)正交的方向x移動(dòng)自如、且限制該滑塊(g4，g4a，g4b)以在x方向延伸的軸為中心旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向套筒(g1，g5)；與該導(dǎo)向套筒(g1，g5)的與銅擋塊一側(cè)端部相反一側(cè)的端部螺紋結(jié)合的壓緊部件(g2，g3)；及一端與導(dǎo)向套筒(g1，g5)接觸、另一端被壓緊部件(g2，g3)支撐且把滑塊(g4)向接近所述鋼板的方向推壓的壓縮螺旋彈簧(g6)。這樣，通過(guò)使壓緊部件(g2，g3)向旋緊/松開(kāi)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可使壓緊部件(g2，g3)向接近/脫離鋼板的方向本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種立向氣電焊裝置，具備：導(dǎo)軌部件；把該導(dǎo)軌部件固定于實(shí)質(zhì)上垂直豎立且具有在垂直方向延伸的坡口的鋼板平面的導(dǎo)軌固定裝置；裝于導(dǎo)軌部件并沿導(dǎo)軌部件在其延伸方向自行的、具備行走驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)馬達(dá)的臺(tái)車；立焊焊矩；使焊矩對(duì)著所述坡口并以規(guī)定姿勢(shì)加以支撐、同時(shí)被臺(tái)車支撐的焊炬支撐機(jī)構(gòu)；銅擋塊；使該銅擋塊對(duì)著所述坡口并以規(guī)定姿勢(shì)加以支撐、同時(shí)被臺(tái)車支撐的擋塊支撐機(jī)構(gòu)； 其特征在于，所述擋塊支撐機(jī)構(gòu)可以使所述銅擋塊繞著與坡口延伸方向ｚ平行的軸線（ｇ９）及與該方向ｚ正交且實(shí)質(zhì)上與所述鋼板的平面平行的軸線（ｇ１２ａ）而轉(zhuǎn)動(dòng)自如，并使其可在與上述２個(gè)軸線（ｇ９，ｇ１２ａ）正交的方向ｘ進(jìn)退自如，而且向接近所述鋼板的方向加壓。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：上正三，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：日鐵溶接工業(yè)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]