CN108098121A - 焊接垫板装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种焊接垫板装置。该焊接垫板装置包括衬垫件和冷却管。其中，衬垫件的顶部形成有工作面，工作面用于衬垫待焊接工件。冷却管设置在衬垫件上，用于通冷却液给衬垫件降温。应用本发明的技术方案，将衬垫件垫在待焊接工件的背面，当待焊接工件的正面进行焊接时，衬垫件辅助待焊接工件的背面形成焊缝。在焊接的过程中，由于衬垫件上设置有冷却管，冷却管中流通冷却液就可以对衬垫件降温，防止衬垫件被烧损影响焊缝质量，提高了焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体而言，涉及一种焊接垫板装置。
背景技术
壳体是压力容器主要受压元件，其纵缝焊接质量要求高，必须按NB/T47013规定进行射线探伤，Ⅱ级合格。纵缝焊接方法有埋弧焊、气体保护焊两种。埋弧焊工艺需双面焊接，为保证焊接质量，单面焊接后，需手工气刨清根、打磨，导致的飞溅、粉尘、噪音等污染，严重影响环境，生产效率低下。气体保护焊，壳体对接坡口，直接焊接容易焊穿，导致焊接中断，严重影响焊接质量。
为实现单面焊双面成型，需在壳体焊缝背面增加焊接垫板。然而，现有的焊接垫板在使用的过程中，容易被烧损，进而容易影响焊缝的质量。
发明内容
本发明实施例提供了一种焊接垫板装置，以解决现有技术中焊接垫板存在的容易被烧损影响焊缝质量的技术问题。
本申请实施方式提供了一种焊接垫板装置，包括：衬垫件，衬垫件的顶部形成有工作面，工作面用于衬垫待焊接工件；冷却管，设置在衬垫件上，用于通冷却液给衬垫件降温。
在一个实施方式中，冷却管设置在衬垫件的底部。
在一个实施方式中，衬垫件的底部形成有安装槽，冷却管安装在安装槽中。
在一个实施方式中，冷却管为多个，相对应地安装槽也为多个。
在一个实施方式中，工作面上形成有焊接沟槽，焊接沟槽用于帮助待焊接工件的背面的焊缝成型。
在一个实施方式中，焊接沟槽位于工作面的中部。
在一个实施方式中，工作面上的焊接沟槽的两侧形成朝下倾斜的避让面。
在一个实施方式中，焊接垫板装置还包括底板件，衬垫件安装在底板件上，冷却管安装在衬垫件的底部和底板件的顶部之间。
在一个实施方式中，底板件的两端分别设置有定位板，衬垫件装卡在两个定位板之间，定位板上开设有与冷却管相连通的通孔。
在一个实施方式中，底板件上还设置有定位块，定位块装卡在衬垫件的两侧。
在一个实施方式中，衬垫件的两侧的侧面形成定位斜面，定位块配合定位斜面将衬垫件定位在底板件上。
在一个实施方式中，定位斜面上开设有定位孔，定位块与定位孔配合定位。
在上述实施例中，将衬垫件垫在待焊接工件的背面，当待焊接工件的正面进行焊接时，衬垫件辅助待焊接工件的背面形成焊缝。在焊接的过程中，由于衬垫件上设置有冷却管，冷却管中流通冷却液就可以对衬垫件降温，防止衬垫件被烧损影响焊缝质量，提高了焊接质量。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的焊接垫板装置的主视结构示意图；
图2是图1的焊接垫板装置的俯视结构示意图；
图3是图1的焊接垫板装置的衬垫件的主视结构示意图
图4是图3的衬垫件的俯视结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、衬垫件；11、工作面；111、焊接沟槽；12、安装槽；13、定位斜面；14、避让面；131、定位孔；20、冷却管；30、底板件；31、定位板；311、通孔；32、定位块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1、图2和图4示出了本发明的焊接垫板装置的实施例，该焊接垫板装置包括衬垫件10和冷却管20。其中，衬垫件10的顶部形成有工作面11，工作面11用于衬垫待焊接工件。冷却管20设置在衬垫件10上，用于通冷却液给衬垫件10降温。
应用本发明的技术方案，将衬垫件10垫在待焊接工件的背面，当待焊接工件的正面进行焊接时，衬垫件10辅助待焊接工件的背面形成焊缝。在焊接的过程中，由于衬垫件10上设置有冷却管20，冷却管20中流通冷却液就可以对衬垫件10降温，防止衬垫件10被烧损影响焊缝质量，提高了焊接质量。
可选的，在本发明的技术方案中，衬垫件10由铜材加工而成，可重复使用，且避免了衬垫金属进行焊接熔池影响焊接质量的问题。
如图2和图4所示，作为一种可选的实施方式，冷却管20设置在衬垫件10的底部。这样，便于冷却管20与衬垫件10组装。作为其他的可选的实施方式，也可以在衬垫件10上加工出安装孔，将冷却管20***至安装孔内，该方式的加工难度会比较大，但也是可以实施的。此外，直接在衬垫件10上加工出与冷却管20作用相同的冷却通道也是可行的，该方式和在衬垫件10上设置有冷却管20的方式相等同。
作为一种优选的实施方式，如图4所示，在衬垫件10的底部形成有安装槽12，冷却管20安装在安装槽12中。通过在衬垫件10的底部加工出安装槽12，更便于冷却管20的安装。通过安装槽12也可以增大冷却管20与衬垫件10的换热面积，提高换热效率，有效降低衬垫件10的温度。可选的，如图4所示，在本实施例的技术方案中，安装槽12为4个，相对应地冷却管20也为4个。作为其他的可选的实施方式，冷却管20也可以为更多个，相对应地安装槽12也为更多个。可选的，安装槽12为半圆形槽。
如图2和图4所示，作为一种优选的实施方式，在本实施例的技术方案中，工作面11上形成有焊接沟槽111，焊接沟槽111用于帮助待焊接工件的背面的焊缝成型。在使用时，当待焊接工件的在正面进行焊缝焊接时，焊液会顺着焊缝流入到焊接沟槽111，焊接沟槽111使得焊液在焊缝的根部熔合，有益于保证焊接质量，提高了带焊接工件的可靠性。
作为一种可选的实施方式，焊接沟槽111位于工作面11的中部。更为优选的，工作面11上的焊接沟槽111的两侧形成朝下倾斜的避让面14，这样可以使得焊接沟槽111的所在区域相对凸出，进而使得焊接沟槽111更好地与焊缝周边的区域对接，保证焊接的质量。
如图1和图2所示，在本发明的技术方案中，焊接垫板装置还包括底板件30，衬垫件10安装在底板件30上，冷却管20安装在衬垫件10的底部和底板件30的顶部之间。将衬垫件10设置在底板件30上，可以让底板件30稳固地固定衬垫件10，确保焊接的过程中衬垫件10不晃动。
为了便于衬垫件10的固定安装，如图1和图2所示，作为一种可选的实施方式，底板件30的两端分别设置有定位板31，衬垫件10装卡在两个定位板31之间。定位板31上开设有与冷却管20相连通的通孔311，使用时将该通孔与冷却液线路相连，通过通孔311让冷却液在冷却管20中流通，来对衬垫件10进行降温。
如图1所示，作为一种优选的实施方式，在底板件30上还设置有定位块32，定位块32装卡在衬垫件10的两侧。通过定位块32可以将衬垫件10更为稳固地安装在底板件30上上，使用时通过操作定位块32可以将衬垫件10固定、压紧、调平。
作为一种可选的实施方式，如图3和图4所示，衬垫件10的两侧的侧面形成定位斜面13，定位块32配合定位斜面13将衬垫件10定位在底板件30上。通过该定位斜面13可以直接从衬垫件10的两侧对衬垫件10实现固定，减小定位块32对于衬垫件10顶部的干涉。如图4所示，衬垫件10的两侧的定位斜面13可以让衬垫件10形成一个梯形结构，使得衬垫件10更容易被固定。作为一种更为优选的实施方式，如图4所示，在定位斜面13上开设有定位孔131，定位块32与定位孔131配合定位。定位块32通过该定位孔131可以与衬垫件10更牢固地配合，以实现对衬垫件10更好的固定。
需要说明的是，本发明的技术方案尤其适用于压力容器壳体纵缝焊接。通过该技术方案对壳体背面焊缝强制成型，焊缝成型美观，质量稳定可靠。实现了压力容器壳体纵缝气体保护焊，单面焊双面成型。
具体的，应用方式如下：
1、材料：压力容器壳体材料是低合金钢Q345R，选用的衬垫件10不应与壳体材料类似，避免熔池与衬垫件相熔，因此衬垫件10材料选用铜板，厚度20mm左右。
2、衬垫件结构：焊接时安装在壳体内部，衬垫件10与纵缝距离尽可能小，便于焊缝背面成型，为适应不同壳体，衬垫件10的直径宽度约小于100mm。使用时，将衬垫件10安装在底板件30，便于支承压力容器壳体纵缝背面。
3、焊接沟槽的设计：压力容器壳体对接焊接坡口60°，间隙0.5-3mm。衬垫件10的焊接沟槽要可靠托住焊接熔池，且允许壳体安装误差，焊接沟槽必须要有一定的宽度。背面焊缝余高必须满足国家标准，不能高于1.5mm，对焊接沟槽深度有要求。经过计算和试验，焊接沟槽加工在衬垫件10上表面中间，焊接沟槽半径、宽度、深度须与焊缝背面成型高度相一致。
4、冷却：压力容器壳体纵缝的气体保护焊，焊接电流200A-300A，电压22V-32V，焊接速度250mm/min，热输入量较大。为避免衬垫件10金属进入熔池，提高焊缝质量，延长衬垫件10使用寿命，在衬垫件10下表面设置4条冷却管20，焊接过程中采用循环水冷却衬垫件10。
5、安装固定、调平：衬垫件10安装在底板件30上，用与衬垫件10边相同角度的定位块32固定、压紧、调平。
此结构用在压力容器壳体纵缝焊接设备上，可使压力容器壳体纵缝的背面焊缝美观，可获得质量优良的焊缝，射线探伤合格率99％以上。并且，采用该技术方案，针对于压力容器壳体纵缝焊接实现了以下效果：
1、压力容器壳体纵缝气体保护焊代替埋弧焊，改善作业环境，降低了劳动强度，实现了压力容器壳体纵缝单面焊双面成型，生产效率提高1倍；
2、焊接用的衬垫件10寿命可达3年以上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种焊接垫板装置，其特征在于，包括：
衬垫件(10)，所述衬垫件(10)的顶部形成有工作面(11)，所述工作面(11)用于衬垫待焊接工件；
冷却管(20)，设置在所述衬垫件(10)上，用于通冷却液给所述衬垫件(10)降温。
2.根据权利要求1所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述冷却管(20)设置在所述衬垫件(10)的底部。
3.根据权利要求2所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述衬垫件(10)的底部形成有安装槽(12)，所述冷却管(20)安装在所述安装槽(12)中。
4.根据权利要求3所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述冷却管(20)为多个，相对应地所述安装槽(12)也为多个。
5.根据权利要求1所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述工作面(11)上形成有焊接沟槽(111)，所述焊接沟槽(111)用于帮助所述待焊接工件的背面的焊缝成型。
6.根据权利要求5所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述焊接沟槽(111)位于所述工作面(11)的中部。
7.根据权利要求6所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述工作面(11)上的所述焊接沟槽(111)的两侧形成朝下倾斜的避让面(14)。
8.根据权利要求2所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述焊接垫板装置还包括底板件(30)，所述衬垫件(10)安装在所述底板件(30)上，所述冷却管(20)安装在所述衬垫件(10)的底部和所述底板件(30)的顶部之间。
9.根据权利要求8所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述底板件(30)的两端分别设置有定位板(31)，所述衬垫件(10)装卡在两个所述定位板(31)之间，所述定位板(31)上开设有与所述冷却管(20)相连通的通孔(311)。
10.根据权利要求8所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述底板件(30)上还设置有定位块(32)，所述定位块(32)装卡在所述衬垫件(10)的两侧。
11.根据权利要求10所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述衬垫件(10)的两侧的侧面形成定位斜面(13)，所述定位块(32)配合所述定位斜面(13)将所述衬垫件(10)定位在所述底板件(30)上。
12.根据权利要求11所述的焊接垫板装置，其特征在于，所述定位斜面(13)上开设有定位孔(131)，所述定位块(32)与所述定位孔(131)配合定位。
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