[发明专利]一种堆焊使用工件旋转式的水冷装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种堆焊使用工件旋转式的水冷装置，包括水冷部分即制冷水箱、软管、内部软管、转接头、宝塔阀门与铜管；划架部分即底板、竖梁、横梁、上下移动装置与左右移动装置；收水部分即上收水槽、下收水槽、工件放置平台、转台与转盘；与过滤部分即外部软管、一级过滤器、二级自吸过滤泵与三级过滤器。并公开了该装置的使用方法。本发明具有能够有效控制温度、变形及提高焊接效率、降低成本的特点。

技术领域

本发明涉及堆焊加工领域，尤其涉及一种堆焊使用工件旋转式的水冷装置及其使用方法。

背景技术

堆焊加工根据设备的条件分为工件旋转式与工件非旋转式2种，在旋转式堆焊加工时，由于工件在持续的运动，外部冷却工装很难匹配。另外目前在石油化工，航空航天等领域中涉及大量的特种管道，具有耐腐蚀耐高温特性；某些位置的管道壁较厚，在焊接过程中由于管材壁厚薄不一，要求堆焊材料性能高；薄壁管道堆焊容易导致以下问题：

1、堆焊温度高，管道堆焊加工是长时间持续不断的焊接过程，在此过程中，工件的温度随着时间的推移而上升，管道越薄温度上升得就越快。在高温时工件焊接参数比低温时会高很多，使融化母材量的稀释率上升，影响堆焊材料的性能。此外，薄壁管道堆焊时，母材在高温的停留时间越长，对其本身的性能影响就越大，如热影响区硬度低，抗裂性差，韧性低，塑形差等。

2、焊接变形，管道焊接是整体式焊接，焊接时间达2-8小时，焊接时管道的温度越高，焊接变形就越大。如果在管道堆焊过程中没有进行冷却，那么在管道整体堆焊完后的温度会很高，需要消耗大量时间用于控制层间温度，等层间温度稳定后再施焊。在这个冷却过程中，管道会受到不均匀的冷却，对焊接变形有着很大的影响。此外，多层焊接时，一层堆焊完后的变形较大会对后续的加工带来困难。

3、焊接效率低成本高，在焊接试板过程中，影响因素较多，大部分的因素都是焊接热量所致，因此在堆焊试板过程中要不断的控制温度，如层间温度，道间温度等，此过程会占用大部分时间去冷却工件，人员设备成本会较高。

4、薄壁管道堆焊成型难，管道内部一般不机加工，对焊接成型表面的平整度要求高，一般要求0.5mm。在高温持续堆焊时，金属的流动性会随着温度的升高而变好，堆焊材料的流动性影响焊后成型，由此造成设定的焊接参数随着温度的变化而变得不适用，导致焊缝成型变差，出现焊瘤等现象。

5、设备损坏，针对小口径的管道内壁堆焊时，持续的升温对焊枪的负荷会较大。主要是焊枪内部的非金属的配件会损坏，导致漏水等问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种能够有效控制温度、变形及提高焊接效率、降低成本的堆焊使用工件旋转式的水冷装置及其使用方法。

技术方案：本发明的一种堆焊使用工件旋转式的水冷装置，其特征在于：包括水冷部分、划架部分、收水部分与过滤部分；所述水冷部分包括制冷水箱且制冷水箱外侧顶部设有出水端并在外侧底部设有进水管；所述出水端、软管、水管接头I、内部软管、水管接头II、转接头、宝塔阀门与铜管依次连接；

所述划架部分包括底板、竖梁与横梁；所述底板底部设有若干个万向轮架且底板顶部设有固定柱；所述万向轮架与轮子活动连接；所述竖梁套在固定柱上方并通过侧部的竖梁固定螺丝进行竖梁与固定柱的连接，竖梁与横梁表面设有齿轮槽且竖梁与横梁之间通过上下移动装置、左右移动装置垂直交叉连接；所述上下移动装置与左右移动装置连接且上下移动装置套在竖梁外部并通过上下调节旋钮在齿轮槽内进行上下移动，上下移动装置通过侧部的若干个上下调节锁紧螺丝与竖梁活动连接；所述左右移动装置套在横梁外部并通过左右调节旋钮在齿轮槽内进行左右移动，左右移动装置通过侧部的若干个左右调节锁紧螺丝与横梁活动连接；所述横梁为中空结构并在内部设有内部软管且横梁一端与水管接头I连接并在另一端与水管接头II连接；