[实用新型]一种控制厚板焊接角变形的柔性工装

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接装备技术领域，尤其涉及一种控制厚板焊接角变形的柔性工装。

背景技术

焊接是一种局部加热的工艺过程，由于周围温度低，使高温区的材料产生局部的压缩塑性变形，在冷却过程中，因不能自由收缩而受到拉伸，于是在工件内部出现一个与加热方向大致相反的内应力场，使工件产生残余应力和变形，而残余应力和变形的大小及分布取决于工件的形状、尺寸、焊接约束等。

目前，在大厚板箱体、盒体类产品的焊接中，焊缝形式多为角对接焊缝，焊后会产生角变形及垂直于焊缝长度方向的横向收缩变形，并且由于箱体、盒体内部施焊空间有限等因素限制，坡口形式大多数为“Ⅰ”型或者单边“V”型坡口，且施焊方式为单边施焊，这种坡口形式及焊接方法加剧了焊缝的收缩变形及角变形，导致箱体、盒体类零件焊后无法保证焊缝处零件的相互垂直（角尺），焊后由于焊缝处的角变形产生箱体“大肚子”现象。

目前，针对箱体、盒体类零件焊接角变形问题，为了保证箱体装配角尺，主要采用焊接刚性约束工装（如90°三角筋板）的方法约束焊接角变形。具体如图1所示，通过焊接三角筋板33来保证角对接焊缝中横板21、竖板22的装配角尺，利用该方法约束焊接过程中的角变形。该方法存在以下几点缺点：

1.该工装属于刚性、不可调节工装，焊接装配后不便于拆除，无法进行装配间隙δ的调整，不利于焊接的高精度装配，尤其对于大型、长焊缝结构件，装配间隙调整困难。

2.对于厚板的角对接焊缝，焊接过程中存在较大的横向收缩变形及角变形，而刚性工装仅能够约束角变形，但会阻碍焊缝的横向收缩变形，进而增加焊缝处焊接残余应力，加剧了箱体的变形程度。

实用新型内容

针对现有厚板角对接焊接中刚性角变形控制工装无法进行焊接装配间隙调整、阻碍焊缝收缩变形的不足，本实用新型提供一种柔性的、可调节角变形控制工装，该装置可用于厚板角对接焊缝的焊前装配间隙调整，约束焊接角变形，并且能够随焊接过程调节工装约束状态，吸收焊缝的横向收缩变形，减小刚性工装的过度约束。

本实用新型公开一种控制厚板焊接角变形的柔性工装，主要由定位座、可调节千斤顶、转接板组成；定位座由筋板、顶板、套筒焊接而成，作为柔性工装的核心承力构件；可调节千斤顶装配在定位座的套筒内，通过旋转螺母控制可调节千斤顶在套筒内轴向移动；转接板通过螺钉与定位座、可调节千斤顶连接，并通过焊接手段与被焊工件相连接。

进一步，所述可调节千斤顶由千斤顶、键、推力轴承、转杆、螺旋螺母、紧定螺钉组成，所述千斤顶装配在轴套内部，通过键及轴套内部键槽控制千斤顶进行轴向运动，推力轴承、旋转螺母装配在穿过轴套的千斤顶螺纹杆上，紧定螺钉作为限位销通过旋转螺母上卡槽控制旋转螺母轴向运动，通过转杆转动旋转螺母调节千斤顶在轴套内部的轴向运动。

本实用新型提供一种控制厚板焊接角变形的柔性工装，由于采取上述的技术方案， 该柔性工装解决了传统厚板角对接焊接过程中刚性工装约束度大、阻碍焊接收缩变形、不利于装配间隙调整、加剧焊接应力的问题，实现了厚板角对接焊接的柔性装配调节及焊接变形的收缩控制。

附图说明

图1是背景技术中传统刚性角尺工装示意图；

图2是本实用新型一个实施例的控制厚板焊接角变形的柔性工装的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例的控制厚板焊接角变形的柔性工装的A-A视图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的使用进行说明。

本实用新型一个实施例的控制厚板焊接角变形的柔性工装，如图2、3所示。其中，图3为本实用新型装配工装的剖视图。被焊产品竖板14、横板15通过焊接手段与转接板12、9相焊接，并通过螺钉7、13与千斤顶3、顶板8相互连接，千斤顶3通过旋转螺母2、紧定螺钉6、推力轴承10、键11装配在轴套4内部，并通过转杆5转动旋转螺母2调节千斤顶3在轴套4内部的轴向运动，从而实现该装置对被焊竖板14、横板15装配间隙δ的调整，以及焊接过程中对竖板14、横板15装配角度、约束状态的调整，焊后通过螺钉拆除转接板，并可根据使用情况对转接板进行更换，实现该装置的多次、重复使用。