[发明专利]基于背滑块的垂直气电立焊专用设备

说明书

技术领域

本发明涉及电焊设备，更具体地说，涉及实现垂直气电立焊的设备

背景技术

垂直气电立焊是一种在母材坡口背面粘贴陶瓷衬垫，在坡口正面进行焊接，实现焊缝正反面一次成形的高效率焊接方法，在船体平直立焊位置合拢对接焊缝中广泛应用。

图1为垂直气电立焊的原理图。其中，被焊接的母材112背后垫设陶瓷衬垫111，母材112正面压设有滑块113，焊枪114送至焊缝处，图中示出了熔渣115、电弧116、熔融金属117、凝固焊缝118，以及保护气体输送口119和冷却水输入口120、冷却水排出口121。

现有技术中上述背面选用的陶瓷衬垫111，对焊缝起到强迫成形的作用。由于陶瓷衬垫为一次性消耗材料，且需要进行衬垫安装施工，造成施工成本的增加。

发明内容

本发明设备主要用于大型船舶总组、合拢垂直对接焊缝的一次焊接。本发明主要围绕背面滑块的设计、制作、焊接工艺试验进行，目标是研究、开发一种可重复使用的，适合垂直气电立焊焊接施工需要的3G EGW背滑块机构，达到背面焊缝成形不低于原来使用一次性陶瓷衬垫的水平，替代陶瓷衬垫，降低施工成本。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于背滑块的垂直气电立焊专用设备，包括一个板状架体。使用状态下所述板状架体位于待焊接钢板背面的直边侧下部挂接了一个背滑块。所述背滑块材质为紫铜，呈长方体状，体内设有冷却水通道，所述冷却水通道连接了外部冷却水出/入管。所述背滑块背面上部有一竖向凹槽，所述板状架体直边侧下部的条状板材限定在凹槽内；且所述板状架体1直边侧下部的钩形结构位于所述背滑块背部的孔内，以间隙配合方式固定；背滑块的正面中部设置有梯形槽，槽底边角处采用圆弧过渡。

上述结构改进主要在于背滑块的使用，替代传统的陶瓷衬垫，达到重复使用，保证焊接质量的目的。焊接时，板状架体与待焊接钢板相对固定之后，背滑块整好处于焊缝的背侧，垫于焊缝处，焊枪在前部焊接，确保了焊接操作。此外，背滑块梯形槽的设置预留了焊接过程中熔渣的留存空间，结合圆弧过渡的底角，保证焊缝焊之处成过渡圆滑形式。背滑块与挂臂之间采用有隙的轴孔连接，并挂臂杆部分与背滑块的相应凹槽之间留有适当间隙，达到背滑块可适当滑移位置，保证即使挂臂产生微小抖动，不影响背滑块与被焊钢板之间的紧密贴合，保证焊接过程稳定。

优选方式下，板状架体的钩形结构与背滑块背部的孔之间间隙为±0.5mm。

此外，为了方便板状架体与待焊接钢板之间的定位，板状架体还包括使用阶段位于待焊接钢板前方的异形侧。而所述板状架体直边侧的架体上部穿设轮轴并设置定位轮；所述定位轮和所述背滑块的前端面处于一个平面内，用于贴合待焊接的钢板的背部；异形侧的架体上相对于所述定位轮和所述背滑块之间的位置设置用于支顶两侧待焊接钢板的导向顶紧机构。

所述导向顶紧机构可以是固定于所述板状架体上位于两侧分设的液压支顶设备或气压支顶设备，或弹簧支顶设备。最优方式，所述导向顶紧机构选用设置于所述板状架体中部槽体内的导向顶紧轮机构；具体包括一个中部为圆柱体、两端为板状结构的顶紧轮旋体，顶紧轮旋体中部的圆柱体外部套接在弹性顶紧装置本体前端的筒形内，而所述弹性顶紧装置本体的后部为一个垂直于所述前端筒形结构设置的筒体，所述筒体内设置支撑弹簧；所述筒体的后端面通过螺纹旋接了一个距离调整螺杆，所述距离调整螺杆的后端设置有卡接结构，用于卡接固定在所述板状架体上；而所述顶紧轮旋体两侧的所述板状结构分别穿设了轮体轴并设置导向顶紧轮；导向顶紧轮的前端构成支顶所述待焊钢板的端面。

本发明设备主要用于大型船舶总组、合拢垂直对接焊缝的一次焊接。本发明主要围绕背面滑块的设计、制作、焊接工艺试验进行，目标是研究、开发一种可重复使用的，适合垂直气电立焊焊接施工需要的3G EGW背滑块机构，达到背面焊缝成形不低于原来使用一次性陶瓷衬垫的水平，替代陶瓷衬垫，降低施工成本。

本发明在背滑块本体上设置梯形成形槽，预留焊接过程中熔渣的留存空间，保证焊缝焊趾初过渡圆滑；背滑块与挂臂之间采用有隙的轴孔连接，并挂臂杆部分与背滑块的相应凹槽之间留有适当间隙，达到背滑块可适当滑移位置，保证即使挂臂产生微小抖动，不影响背滑块与被焊钢板之间的紧密贴合，保证焊接过程稳定。此外，本设备依靠位于被焊钢板背面的背滑块、定位轮，正面的导向顶紧轮，共同作用夹持住被焊钢板，实现3G-EGW背滑块装置和背滑块沿焊缝随运动，起到焊缝跟踪作用，并保证焊接过程中背滑块与钢板实施紧密贴合。

附图说明

图1是垂直气电立焊的原理结构示意图。