[发明专利]焊接前用粒状耐火材料填充容器内部制造金属容器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造金属容器的方法。

背景技术

已知通过将薄片状金属板定位在彼此之上以及对焊位于金属板之间的接缝而利用薄片状金属板制造金属容器，例如油箱。板可以以任何合适的方式(例如通过夹钳、夹具或定位焊)而暂时地定位在彼此之上。作为另一可能形式，板可以是折叠坯料的一部分。

以上述方式制造容器存在的问题是：在容器的内部出现焊接飞溅和毛刺。对于一些应用而言，这种缺陷被认为是不可接受的。传统上，焊接缺陷可以在焊接完成之后通过人工打磨而去除，但是这一作业需要大量劳力，因此增大了制造成本。

过去已经提出了在容器的内部涂覆用于阻止焊接飞溅附着的介质。在专利JP2003290979中，这种阻止焊接飞溅附着的介质是通过将无机氧化物颗粒和结合剂混合至溶剂中而形成的。所述介质作为薄膜而施加至焊接区域以及焊接区域附近的部件。在涂覆薄膜的表面和焊接飞溅之间形成空气层，所述空气层阻止留存在焊接飞溅中的热量轻易地转移至涂覆薄膜和焊接部件，从而阻止了焊接飞溅的附着。

发明内容

根据本发明，提供了一种制造容器的方法，所述方法包括将金属板定位在彼此之上以限定内部空间，以及焊接位于金属板之间的接缝以形成液密的容器，其特征在于，在焊接接缝之前利用粒状耐火材料填充所述内部空间。

粒状耐火材料优选包括压碎后岩石的颗粒或碎屑。

颗粒可以是带角的或圆化的。

如果颗粒过于细小，则颗粒会从接缝中漏出或捕集在接缝中。另一方面，如果颗粒过大，则颗粒又无法阻止大的熔融金属毛刺形成在在接缝内部。在实践中，已经发现人们可以使用尺寸范围为0.5mm至6mm的颗粒，尺寸范围为3mm至4mm的颗粒表现尤佳。

形成颗粒的材料优选是大理石，因为已经发现大理石具有有益的物理和化学特性。特别地，大理石不与熔融金属发生化学反应，而且通常不受灰尘和潮气的影响。此外，大理石的比热和导热率影响了焊接完成之后的冷却速率，从而减少了完成焊接过程所需的时间。

在焊接过程中利用粒状材料填充容器内部的另一优点在于：其限制了可以与熔融金属发生反应的空气量，并且已经发现这有利于避免焊接部中的气孔问题，而且减少了产生裂缝的风险。

虽然本发明的方法特别适于制造钢制箱(例如，油箱和液压箱)，但是所述方法也可应用于其它金属(例如铝)的焊接。

另外，对于其它大型焊接组件(例如，施工设备的铲斗柄或横梁的组件)，所述方法也特别适用。这些组件的内部形成了难以进行机械清理但是能够接受粒状耐火材料的内部空间。

本发明的方法不依赖应用于熔融金属的焊接技术，并且可适用于电弧焊(MIG焊或TIG焊)或氧乙炔焊。

相同的粒状耐火材料可在若干连续焊件中使用。当飞溅物的集聚过大时，可以非常容易地从粒状耐火材料上分离焊接飞溅，以进行再循环。

附图说明

参考附图、通过示例，现在将进一步描述本发明，其中：

图1是薄片状金属坯料的示意性局部透视图，所述薄片状金属坯料已经被切割和折叠以形成容器的在接缝处相交的两侧，

图2示出了在接缝已经被焊接之后图1中的容器的角部，

图3是穿过容器角部的示意性剖视图，其中容器通过本发明的方法而被焊接，以及

图4是示出了在根据本发明的一个实施例的制造方法中实施的各步骤的流程图。

具体实施方式

图1示出了薄片状金属坯料，所述金属坯料已经被切割和折叠，以形成基底10以及在接缝16处相交的两个直立壁12和14。在图2中示出了位于板12和14之间的间隙已经通过焊接部18而密封之后的容器的同一角部。

图2示出了一些可能存在的典型焊接缺陷。焊接部的金属可能突出进入容器内部，从而形成图2中以20指代的毛刺。并且，还可能存在焊接飞溅22，所述焊接飞溅附着于基底10或者附着于跨过接缝16的侧部12和14的区域。由于这种焊接缺陷在一些应用中是不可接受的，因此必须打磨去除所述缺陷。

为了避免需要对焊接缺陷进行这种修复，在本发明中，如图3所示，在焊接过程中，容器的内部填充有耐火材料颗粒30。颗粒阻止了毛刺的形成，并且还在焊接飞溅可沉降于任何容器内壁之前捕获任何焊接飞溅。

因此，如图4的流程图所示，在制造容器的第一步骤40中，将板相互抵接地定位以限定容器壁。板可以是由合适的夹具保持的单独板，或者如前所述，板可以是平坦金属坯料的被弯折的部分。