一种焊接衬垫及焊接方法与流程

本发明涉及焊接工具技术领域，具体涉及一种焊接衬垫及焊接方法。

背景技术：

全熔透焊接技术是采用手工焊或埋弧焊打底，然后支面采用碳弧气刨清根的方法，此方法采用碳弧气刨清根时会带来电弧光、烟尘、噪音等环境污染，对工人身体造成极大的伤害，工人在清根工作岗位最长工作时间不能超过一年，不然会造成耳聋；另外，由于清根时烟尘过大，工人容易患上尘肺病；采用碳弧气刨清根时，消耗了大量人力、设备等，而且增加了部分焊材填充量及能耗；采用碳弧气刨清根时由于大量热输入容易造成焊接构件大的变形和金相组织的改变；气刨后的焊肉与母材表面形成氧化层，需二次打磨。

为此，现有技术公开了一种埋弧焊全熔透不清根焊接方法，包括：调整焊缝间隙；在焊缝背面粘贴设置不清根衬底；采用埋弧焊对焊缝进行打底焊接；打底焊接完成后，去除粘贴设置的不清根衬底，采用埋弧焊对打底焊接后的焊缝进行焊接，直至完成焊缝的全熔透焊接。快粘贴防燃烧材料层直接粘贴在焊缝边缘，在焊剂和填充体的重力作用下易与焊缝脱离，影响焊接效果。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的不清根衬底易于焊缝脱离，影响焊接效果的缺陷，从而提供一种与待焊接工件连接牢固的焊接衬垫及焊接方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种焊接衬垫，包括：

弹性支撑结构，适于设置在两个待焊接工件的反面坡口处以支撑所述反面坡口处填充的焊剂；

固定结构，通过连接结构与所述弹性支撑结构连接，所述固定结构具有用于与两个所述待焊接工件拆卸连接的安装面。

所述的焊接衬垫，所述固定结构包括支撑件和设于所述支撑件外表面的吸附层。

所述的焊接衬垫，所述吸附层为磁体层或粘结层。

所述的焊接衬垫，所述支撑件包括一对相向设置的支撑板和设于一对所述支撑板之间的加劲肋，所述吸附层设于所述支撑板的外表面。

所述的焊接衬垫，所述弹性支撑结构包括与焊剂接触设置的隔热层和设于所述隔热层外的弹性网。

所述的焊接衬垫，所述隔热层为石英棉，所述弹性网为钢网。

所述的焊接衬垫，所述连接结构与所述固定结构铰接。

所述的焊接衬垫，所述连接结构包括与所述弹性支撑结构固定的杆件和设于所述杆件另一端的铰接件。

所述的焊接衬垫，所述铰接件包括设于所述固定结构上的支座和穿设在所述支座上的铰链，所述铰链与所述杆件另一端连接。

还提供了一种焊接方法，包括以下步骤：

先在两个相互顶紧的待焊接工件的反面坡口中填充焊剂，然后将弹性支撑结构安装在焊剂的下方，同时使得固定结构的安装面与两个待焊接工件拆卸连接，再采用埋弧焊对焊缝进行打底焊接。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的焊接衬垫，弹性支撑结构设于两个待焊接工件的反面坡口处，由于弹性支撑结构具有弹性，因此能够与反面坡口完全贴合，并对反面坡口中的填充剂起到一定的支撑作用；同时固定结构的安装面与两个待焊接工件拆卸连接，增大了与待焊接工件的接触面积，提高了连接的牢固性。

2.本发明提供的焊接衬垫，隔热层可以防止焊剂从弹性网中溢出，同时可以阻隔高温，防止弹性网受热失去弹性或融化；弹性网的弹性变形，可支撑焊剂自身重量，同时紧实焊剂。

3.本发明提供的焊接衬垫，吸附层为磁体层或粘结层，使得焊接衬垫可以反复使用，降低了成本。

4.本发明提供的焊接衬垫，连接结构与固定结构铰接。这样当两个待焊接工件之间的反面坡口大小不同时，可以通过连接结构调整固定结构的位置，以保证固定结构与待焊接工件的可靠连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的焊接衬垫的主视图；

图2为图1的右视图；

图3为焊接衬垫在使用时的示意图。

附图标记说明：

1、待焊接工件；2、焊剂；3、隔热层；4、弹性网；5、吸附层；6、支撑板；7、加劲肋；8、腰型孔；9、杆件；10、铰接件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至3所示的焊接衬垫的一种具体实施方式，用于开设有双面坡口的厚板的埋弧打底全熔透焊接，包括弹性支撑结构、固定结构和用于连接弹性支撑结构及固定结构的连接结构。

弹性支撑结构设置在两个待焊接工件1的反面坡口处以支撑所述反面坡口处填充的焊剂2。所述弹性支撑结构包括与焊剂2接触设置的隔热层3和设于所述隔热层3外的弹性网4。所述隔热层3为5mm厚的石英棉，所述弹性网4为1mm厚的钢网，石英棉和钢网之间采用强力胶粘接。石英棉和钢网的面积略大于反面坡口处的横截面积，以在发生一定的形变后，将反面坡口处的焊剂压实。

所述固定结构具有用于与两个所述待焊接工件1拆卸连接的安装面。所述固定结构包括支撑件和设于所述支撑件外表面的吸附层5。所述支撑件包括一对相向设置的支撑板6和设于一对所述支撑板6之间的加劲肋7，支撑板6为4mm厚的双折支撑板，4mm厚的加劲肋7沿支撑板6的延伸方向设有多个，成型为等腰梯形，以使得两个支撑板之间形成90°的夹角，分别与两个待焊接工件1的竖直面和水平面接触。加劲肋7与支撑板6焊接，且加劲肋7上成型有腰型孔8，既可以起到减重作用，也可以手握腰型孔8，将其当作把手，便于拆装。所述吸附层5为1mm厚的磁体层或粘结层，通过强力胶粘贴在所述支撑板6的外表面。磁体层为橡胶磁，既具有一定的弹性，便于将焊剂压实，防止翻身后焊剂在重力作用下松散，与坡口底部无接触，又具有一定的支撑强度。

所述连接结构与所述固定结构铰接。所述连接结构包括与所述弹性支撑结构固定的杆件9和设于所述杆件9另一端的铰接件10。杆件9为圆钢棒，圆钢棒的一端与弹性网4焊接。所述铰接件10包括设于所述固定结构上的支座和穿设在所述支座上的铰链，所述铰链与所述杆件9另一端连接。在铰链的作用下，圆钢棒和加劲肋7之间的角度可调，以适用于不同的反面坡口角度。

如图3所示，在对待焊接工件1进行打底焊接前，先在两个待焊接工件1的反面坡口中填充焊剂2，焊缝两端粘贴铝箔纸进行封堵，防止焊剂流出。然后将石英棉和钢网安装在焊剂2的下方，通过圆钢棒和加劲肋7之间的铰链调整固定结构的安装位置，直至两个橡胶磁分别与两个待焊接工件1的竖直面和水平面完全贴合固定。再采用埋弧焊对焊缝进行打底焊接，打底焊接完成后，去除粘贴设置的焊接衬垫，采用埋弧焊对打底焊接后的焊缝进行焊接，直至完成焊缝的全熔透焊接。焊接过程中，埋弧焊会将坡口顿边熔透焊穿，此时高温铁水由下方的填充焊剂阻流，焊剂在高温下会形成光滑平整的石质表面，确保铁水冷却成型外观，即实现了单面焊双面成型，焊接填充效率高，无需碳弧气刨清根和二次打磨，减少工序，成本低，降低噪声污染、光污染和粉尘污染。

作为替代的实施方式，弹性支撑结构可以为具有一定弹性和隔热性的高分子合成板材，如有机硅橡胶板、乙丙橡胶板和氟橡胶板等。

作为替代的实施方式，支撑件可以为一体成型的支撑块，支撑块相对的两个端面分别与两个待焊接工件的表面接触固定，可以通过滑轨和滑块的方式进行固定，还可以通过螺钉和螺孔的方式进行固定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。