[发明专利]提高对接接头承载能力的窄间隙可调装置和盖面焊可调装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高对接接头承载能力的可调装置，属于焊接技术领域。

背景技术

焊接过程中，由于形成焊缝时局部金属熔化及快速冷却造成焊缝区域材质变化，同时焊缝区域往往产生较大的残余拉应力并容易出现气孔、微裂纹等缺陷，这些都使得焊缝区域往往成为接头的薄弱环节。因此通过提高焊缝薄弱区的承载能力可以达到提高接头承载能力的目的。

对于厚板焊接时一般采用窄间隙、多层多道焊。焊缝表面容易产生气孔等缺陷，而接近表面的缺陷对接头承载能力影响很大，因此减小焊缝的表面缺陷可以提高接头的承载能力；另外焊缝区残余拉应力的存在会降低接头的承载能力，接头部分区域晶粒粗大，各方面性能下降。因此对接头的表面缺陷和应力状态进行控制，细化接头部分区域的晶粒，这些都能够显著提高接头的承载能力。

通过增加一定的焊缝余高来参与承载，降低焊缝区域的应力集中程度可以达到提高接头承载能力的目的。有一定余高的焊缝的几何参数至少为三个：一定的焊缝宽度和焊缝高度，并且有一定的焊趾圆滑过渡半径来降低焊趾处的应力集中程度。一般通过机械加工的方式获得所需要的接头尺寸，考虑到机加工效率低并且容易引发一些潜在的表面裂纹等不足，因此，在焊缝随焊成形过程中应进行随焊冲击碾压以提高对接接头承载能力，在焊接过程中使用一种经过特殊尺寸设计的尺寸可调节的装置对对接接头焊缝金属进行作用，然而现有技术中没有提供用于提高对接接头(带余高接头)承载能力的专用设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高对接接头承载能力的窄间隙可调装置和盖面焊可调装置，以降低焊缝区的残余拉应力、细化晶粒、减小焊接缺陷、提高接头的承载能力。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明所述的提高对接接头承载能力的窄间隙可调装置包括轴套、紧固件、一组厚度不同的轮环片和两个定位套，所述轴套的一端的外侧壁上设有挡肩，一组厚度不同的轮环片位于两个定位套之间且三者依次套装在轴套上，其中一个定位套位于挡肩与一组厚度不同的轮环片之间，紧固件将可拆卸安装在轴套的另一端，紧固件用于将一组厚度不同的轮环片和两个定位套轴向压紧固装在轴套上；一组厚度不同的轮环片的外径相同。

本发明所述的提高对接接头承载能力的盖面焊可调装置包括一组厚度不同的环形片、两个轮缘体、轴套和紧固件，所述轴套的一端的外侧壁上设有挡肩，一组厚度不同的环形片位于两个轮缘体之间且三者依次套装在轴套上，其中一个轮缘体靠装在挡肩上，紧固件可拆卸安装在轴套的另一端，紧固件用于将一组厚度不同的环形片和两个轮缘体轴向压紧固装在轴套上；一组厚度不同的环形片的外径相同；两个轮缘体及位于二者之间的一组厚度不同的环形片同轴设置且三者的外侧表面轮廓形状与对接接头的焊缝余高的表面形状相匹配。

为了提高对接接头承载能力，在焊接过程中必需先后使用本发明所述的窄间隙可调装置和盖面焊可调装置，二者之间相互关联不能分开使用，而且具有相应的特定技术特征。

本发明的有益效果是：

本发明具有操作方便、效率高、适应性强等优点，本发明的尺寸的可调节性使得该装置能够对不同厚度、不同材料的对接接头进行随焊成形。在窄间隙可调装置与盖面焊可调装置先后作用下，可以获得符合尺寸要求、焊缝缺陷少、晶粒细化、焊接残余应力低、所需形状(焊缝形状)尺寸的承载能力高的对接接头，大大提高了对接接头承载能力和焊接质量。

采用本发明所述的尺寸可调装置对焊缝随焊成形来获得所需的接头形状，不仅能够降低焊缝区的残余拉应力、细化晶粒、减小焊接缺陷，显著提高接头的承载能力，并且提高了焊接效率，并且针对不同板厚以及不同材料的接头所需要接头形状是不同的，从生产的适应性方面考虑，本发明通过尺寸可调装置来获得不同形状尺寸的承载能力高的对接接头，具有一定的生产实用性。通过装置的可调节作用，可针对不同厚度、不同材料，使该装置具有较广的生产适应性。

本发明的具体优点为：

(1)利用窄间隙可调装置可以获得焊接缺陷少、晶粒细化、残余拉应力降低的近表面焊缝。避免了常规焊接的近表面焊缝缺陷较多、残余拉应力较大等缺点。

(2)利用盖面焊可调装置可以获得焊接缺陷少、晶粒细化、残余拉应力降低、形状尺寸满足要求的对接接头。避免了常规焊接的焊缝缺陷较多、残余拉应力较大、承载能力不足等缺点。

(3)利用装置的尺寸可调性可以获得不同厚度的材料所需要的对接接头形式，生产适应性较广。避免了一般随焊成形装置成形尺寸单一、生产适应性低等缺点。

附图说明