[其他]气体保护焊接双金属板的工艺设备

说明书

本发明涉及一种气体保护焊接双金属板的工艺设备，特别是氩弧焊接双金属板的工艺设备。

多年来，用低碳钢和铝锡合金板轧成的双金属板生产整园轴瓦多采用机械搭扣和电焊点焊工艺连接接缝。机械搭扣连接存在间隙，电焊点焊强度不能满足要求，且有气孔缺陷，产品质量均达不到标准。现有的电子束焊、等离子弧焊、扩散焊、超声波焊、激光焊等焊接技术，尚末发现有用于此类双金属板焊接的，也尚末发现有采用本发明焊接低碳钢与铝锡合金板轧成的双金属板先例。

本发明的任务是提供一种既经济实用又能提高产品质量的气体保护焊接双金属板的工艺设备，使熔点温差在1300℃左右的双金属板中高熔点金属焊接，而与熔化最深处距离约1毫米的低熔点金属不熔化，焊缝表面凹陷小于0.1毫米，产品合格率达到99.5%以上。

本发明的特征是：有一套快速加热焊接的恒量控制系统和两组快速恒定冷却的焊接外围系统，能自动找缝焊接。

快速加热恒量控制系统采用数控（微机控制）方法，严格控制走焊起步停留时间、走焊速度和鉴控电流衰减速度、采用平稳的液压自动操作系统保证走焊均速。为保证弧长恒定，严格控制电极损耗，将电极园锥角磨得很小（15-20°）;电极尖端全部藏入瓷管内;氩气保持层流状输出，并与被焊件表面保持一定的倾斜角度（65°-70°）熄弧时对电极延时保护。该系统还有过电流自动保护装置，保证电流值恒定，焊接正常。

快速恒定冷却的焊接外围系统采用冷却芯轴保护低熔点金属层，（芯轴的结构、形状可根据被焊件形状的变化而变化），芯轴与被焊件低熔点金属层紧贴部位内壁被铣空，芯轴未铣部位有出水孔道，前后用类似芯轴结构的盖板密封，后盖板上有进出水孔，分别与芯轴的铣空部位、出水孔相连，芯轴通过螺钉与滑块紧固一体，通过芯轴内等温液体的恒速流动，低熔点金属层获得良好的散热条件;采用压紧被焊件端面的冷却装置，保护被焊件端面的低熔点金属，该装置内局部铣空，有进出水孔与水管相连，在装置与滑块之间的两水管外园上各有一根撑簧。通过端面冷却装置内等温液体的恒速流动，使被焊件端面的低熔点金属有快速散热的条件;采用具有快速冷却功能的外夹具夹持固定被焊件，外夹具内部铣空，有进出水孔与水管相连。通过外夹具内等温的液体恒速流动，使被焊工件高熔点金属层有大面积快速冷却条件，以尽量缩小被焊件热影响区。

芯轴用耐温、传热快、弹性好的金属材料制成，芯轴前后盖用弹性较好的金属材料制成，外夹具和端面冷却装置用耐磨，传热快的金属制成、冷却系统用的液体是恒温，恒压的冷水。

为保证焊缝表面凹陷小于0.1毫米，选用弧长要短（1-1.5毫米）。焊接起步停留时间、走焊速度、电流衰减速度要根据电流调配得当，熄弧时应以最小电流断电。

外夹具的具体结构、形状也可根据被焊件的形状变化而变化，因此，被焊件不仅限于整园轴瓦。

本发明的实施方案，根据附图进一步作如下说明。

图1（A）、图1（B），氩弧焊接双金属板设备的示意图，图1（A）接在图1（B）的左边。（自动找焊缝装置除外）

图2，快速加热恒量控制系统示意图。

图3（A），自动找焊缝装置侧视图。

图3（B），自动找焊缝装置正视图。

图4（A），芯轴与端面冷却装置的正视图。

图4（B），芯轴与端面冷却装置侧视剖面图。

图4（C），芯轴与端面冷却装置的上视图。

图5（A），外夹具正视图。

图5（B），外夹具侧视图。

图6（A），芯轴体结构右视图。

图6（B），芯轴结构正视剖面图。

图6（C），芯轴体结构左视图。

图7（A），外夹具结构正视图。

图7（B），外夹具结构侧视图。

图8（A），端面冷却装置结构正视图。

图8（B），端面冷却装置结构侧视剖面图。

图9（A），芯轴盖板正视图。

图9（B），芯轴盖板侧视剖面图。