[发明专利]高强钢低匹配等承载焊接接头随焊冲击碾压焊缝整形装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊缝整形装置，具体涉及一种高强钢低匹配等承载焊接接头随焊冲击碾压焊缝整形装置。

背景技术

高强钢焊接的主要问题是：按等强匹配原则选择焊接填充材料施焊时，不仅容易引发冷裂纹缺陷、造成焊缝韧性储备不足，而且高强钢焊接的专用焊材的开发也需要一定的周期。目前通常采用焊前预热和焊后热处理等措施进行高强钢冷裂纹控制，工人劳动条件十分恶劣。

为改善劳动条件、简化焊接工艺和提高焊接结构安全性，高强钢应当选择低匹配的焊接接头。但是低匹配接头承载能力会降低，为了提高低匹配焊接接头的承载能力，有人提出了使低匹配接头焊缝屈服载荷不低于母材屈服载荷为判据的“等承载”结构设计思想，并且给出了高强钢低匹配接头“等承载”的实现条件以及满足等承载的焊缝几何参数。

如图6所示，高强钢低匹配“等承载”对接接头的焊缝几何参数有三个，分别是焊道宽度2w，焊趾半径r，余高h。根据“等承载”原则可以推导出合适的焊缝设计尺寸。我们称之为最优尺寸。

传统的获得最优尺寸的整形方法是焊接后对冷态的焊缝金属进行机械加工。这种方法虽然可以获得符合要求的焊缝形状，但需要对工件进行重复装夹，费时费力，不利于推广。同时焊后机械加工过程有增加焊缝表面微裂纹的危险，对承受动载的构件有不利影响。针对上述焊后机械加工焊缝整形的不足，设计一种焊缝成形装置已经成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决机械加工焊缝整形存在的对工件进行重复装夹，费时费力，不利于推广，焊后机械加工过程增加焊缝表面微裂纹对承受动载的构件产生不利影响的问题，进而提供一种高强钢低匹配等承载焊接接头随焊冲击碾压焊缝整形装置。

本发明的技术方案是：高强钢低匹配等承载焊接接头随焊冲击碾压焊缝整形装置包括定位机架和空气锤；焊缝整形装置还包括第一固定套、第二固定套、导向套、冲击杆、碾压轮导向架、碾压轮支座、前碾压轮、后碾压轮、连接销钉、冲击杆轴、两个轴销、两个第一拉伸弹簧、两个第二拉伸弹簧、两个第三拉伸弹簧和多个紧固螺钉，所述碾压轮导向架的上端面上开有台肩孔，碾压轮导向架的下端面上开有安装孔，所述安装孔与台肩孔连通，碾压轮导向架的中部外壁上开有两个第一纵向长圆孔，且两个第一纵向长圆孔同轴，碾压轮导向架的下部外壁上前后开有两对第二纵向长圆孔，且每对第二纵向长圆孔同轴，所述碾压轮支座的上端面上开有沉孔，所述第一固定套套在空气锤的工作缸的外壁上，且第一固定套与定位机架固定连接，第一固定套与空气锤的空气锤把手之间连接有两个第一拉伸弹簧，所述空气锤的锤头伸入导向套内，冲击杆置于导向套内，空气锤的锤头与冲击杆的上端固定连接，冲击杆上安装有连接销钉，且连接销钉的两端穿出导向套，导向套的下端安装在碾压轮导向架的台肩孔内，且导向套通过多个紧固螺钉与碾压轮导向架固定连接，第二固定套套在导向套的外壁上，且第二固定套与定位机架固定连接，第二固定套通过两个第二拉伸弹簧与相应的两个紧固螺钉连接，连接销钉的两端各通过一个第三拉伸弹簧与相应的紧固螺钉连接，所述碾压轮支座设置在碾压轮导向架的安装孔内，所述冲击杆的下端伸出导向套置于碾压轮支座的沉孔内，且与沉孔的底面间歇撞击，冲击杆与碾压轮支座通过冲击杆轴连接，冲击杆轴与冲击杆过渡配合，冲击杆轴与碾压轮支座间隙配合，冲击杆轴的两端穿出碾压轮导向架上的第一纵向长圆孔，前碾压轮和后碾压轮前后并列设置，前碾压轮通过一个轴销与碾压轮导向架上相应的一对第二纵向长圆孔连接，后碾压轮通过剩余的一个轴销与碾压轮导向架上剩余的一对第二纵向长圆孔连接，所述碾压轮支座的下端开有一个与前碾压轮仿形的第一凹槽，碾压轮支座的下端还开有一个与后碾压轮仿形的第二凹槽，前碾压轮与第一凹槽配合，后碾压轮与第二凹槽配合。

本发明与现有技术相比具有以下效果：本发明的高强钢低匹配等承载焊接接头随焊冲击碾压焊缝整形装置通过使用两个前后放置的冲击碾压轮对焊缝进行冲击碾压。本发明的高强钢低匹配等承载焊接接头随焊冲击碾压焊缝整形装置无需对工件进行重复装夹，省时省力，便于推广，还减少了焊缝表面微裂纹。本发明利用焊接冷却过程中的余热，从而保证被作用局域金属具有较好的塑性变形能力。本发明的高强钢低匹配等承载焊接接头随焊冲击碾压焊缝整形装置获得了低匹配等承载高强钢焊接接头，提高了焊缝整形的效率，降低了工作强度，有利于提高焊接质量和有助于高强钢低匹配焊接接头设计技术的推广。本发明的高强钢低匹配等承载焊接接头随焊冲击碾压焊缝整形装置还具有轻便、可靠、效率高的优点，尤其适用于对高强钢对接焊缝进行随焊整形。

附图说明