一种大型回转类缸体预热装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种预热装置，具体的说，涉及一种大型回转类缸体预热装置，属于工件加热技术领域。


背景技术：

2.大型燃机和汽机缸体一般为回转结构，处于精加工状态的大型燃机和汽机缸体，由于存在加工错误、毛坯缺陷或运行磨损维修而需要进行较大面积的焊补返修。此类缸体本身材料的焊接性决定焊前一般要进行低温预热以及后热处理，预热温度范围约150℃
‑
300℃；后热处理温度范围约250℃
‑
350℃。由于大型燃机和汽机缸体的体积一般较大，对其进行整理预热需要较大设备，比如大型热处理炉，设备投入较大，并且将预热好的工件从热处理取出焊补过程中，工件的温度会逐渐降低，影响焊补质量。因此现有技术中一般采取局部预热和后热的方式，但是在实际生产中仅对大型燃机和汽机缸体进行局部预热和后热，一方面，由于工件较为厚大，局部预热位置的温度会很快降下来，导致整个焊接过程中需要多次进行加热，而且效果也不好，影响焊接质量；另一方面，多次反复进行局部加热，导致工件产生的变形也会更大。
3.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种大型回转类缸体预热装置，可以实现工件的整体预热，加热设备简单，投入成本低；可以保证焊补过程中工件预热温度的稳定，提高预热效果，提高焊接质量；可以有效减小工件变形。
5.为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种大型回转类缸体预热装置，包括加热组件，所述加热组件设置在工件待焊补区对应的内圆面或者外圆面上；所述加热组件用于对工件进行加热；
6.还包括防变形单元，所述防变形单元设置在工件底端端部，所述防变形单元用于对工件端面的外圆进行刚性固定。
7.进一步地，所述防变形单元包括底盘，所述底盘为设有中心孔的圆形板，所述底盘的上表面设有止口，所述止口用于与工件的端部外圆面相贴合。
8.进一步地，还包括保温单元，所述保温单元包括保温层和保温盖，所述保温层设置在工件除去待焊补位置的内腔表面、外部表面及上端面上；
9.所述保温盖包括保温上盖和保温下盖，所述保温上盖设置在工件待焊补区上方的内腔中，所述保温下盖设置在底盘的内孔中；所述保温上盖、保温下盖以及工件围成密封腔室。
10.进一步地，还包括热电偶组，所述热电偶组包括两只热电偶，其中一只为控温热电偶，另一只为记录热电偶；
11.所述控温热电偶设置在工件上靠近待焊补区的圆面上；所述记录热电偶设置在与
工件上控温热电偶相对应的圆面上。
12.进一步地，所述电加热片、热电偶均与控温柜连接，所述控温柜用来控制及记录加热温度。
13.进一步地，所述加热组件包括多个电加热片，多个电加热片均匀分布；所述电加热片为履带式。
14.进一步地，所述热电偶组的数量为一个。
15.进一步地，所述热电偶组的数量为多个；多个热电偶组在工件上周向呈米字型布置。
16.进一步地，所述底盘上周向均匀设有多个压板组件，所述压板组件包括压板，所述压板的一端通过螺栓固定在底盘上，另一端压紧在工件端部远离底盘的一面。
17.进一步地，所述保温盖包括外壳，所述外壳为一端开口的中空圆柱形，所述外壳内填充有保温材料，所述保温材料为保温岩棉，所述保温材料的上部设置有铁丝网。
18.本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
19.1、本实用新型不用热处理炉就可以实现对工件的整体预热，有利于保证焊接过程中预热温度的稳定，也有利于减小工件的变形；同时在整个加热及焊补过程中，加热单元、保温单元及防变形单元都不用反复拆装，特别适合焊补量较大，焊补周期较长的返修工作。
20.2、本实用新型通过保温上盖、保温下盖与工件形成密封腔室，有利于减少加热过程中的热量散失，提高加热速度。
21.3、本实用新型通过底盘对工件端面的外圆起到刚性固定作用，有利于减小工件的变形。
22.4、本实用新型在工件的内腔及外圆都设置热电偶，并与控温柜保持连接，有利于在加热过程中及焊补过程中对工件的温度进行实时检测，如果焊补过程中工件温度低于最低的预热温度，可以通电加热至预热温度后再进行焊接。
23.综上所述，本实用新型可以实现工件的整体预热，加热设备简单，投入成本低；可以保证焊补过程中工件预热温度的稳定，提高预热效果，提高焊接质量；可以有效减小工件变形。
24.下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
25.图1是本实用新型的结构示意图；
26.图2是加热控温单元示意图；
27.图3是保温层的结构示意图；
28.图4是保温盖的结构示意图；
29.图5是防变形单元的结构示意图；
30.图中，
[0031]1‑
工件，2
‑
保温层，3
‑
保温上盖，4
‑
电加热片，5
‑
压板，6
‑
底盘，7
‑
电热偶，8
‑
保温下盖，9
‑
外壳，10
‑
铁丝网，11
‑
保温材料，12
‑
螺栓。
具体实施方式
[0032]
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
[0033]
实施例1
[0034]
如图1
‑
5共同所示，本实用新型提供一种大型回转类缸体预热装置，包括加热控温单元、保温单元和防变形单元，所述加热控温单元包括加热组件和控温组件，所述加热组件包括电加热片4，所述电加热片4为履带式，所述电加热片4紧贴设置在工件1待焊补区对应的内圆面或者外圆面上；具体的，如果要焊补的位置在工件1的内腔，所述电加热片4设置在正对焊补区的外圆面上；如果沿焊补的位置在工件的外圆，所述电加热片4设置在正对焊补区的内圆面上。
[0035]
所述电加热片4的数量多个，多个电加热片4均匀分布；所述电加热片4的具体数量根据工件的实际大小确定。
[0036]
所述控温组件包括电热偶组和控温柜；所述热电偶组包括两只热电偶7，其中一只为控温热电偶，另一只为记录热电偶；所述控温热电偶设置在工件1上靠近待焊补区的圆面上，确保待焊补区域能够加热到预定的温度；所述记录热电偶设置在与控温热电偶相对应的圆面上，以便检测工件1内圆和外圆的温差。
[0037]
所述电加热片4、热电偶7均与控温柜连接，所述控温柜用来控制及记录温度，所述控温柜主要包含控温表和记录仪，以便于控制及记录温度。
[0038]
所述热电偶组的数量可以是一个或者多个；设置多个热电偶组时，多个热电偶组呈米字型分布，可以更加准确的测量工件整体的温度。
[0039]
所述防变形单元包括底盘6，所述底盘6为设有中心孔的圆形板，所述底盘6的上表面上设有止口61，所述止口61用于与工件1的端部外圆面相贴合，起到刚性固定作用。
[0040]
所述底盘6上周向均匀设置有多个压板组件，所述压板组件包括压板5，所述压板5的一端通过两个螺栓12固定在底盘6上，另一端压紧在工件1端部远离底盘6的一面；压板组件的设置保证工件1的端面与底盘6端面紧紧贴在一起；所述防变形单元的作用就是对工件1端面的外圆进行刚性固定，从而在加热及焊补过程中减小工件的变形量。
[0041]
为了减少通过底盘的热量散失，所述底盘6的底面设置有一层保温岩棉。
[0042]
所述保温单元包括保温层2和保温盖，所述保温层2设置在工件1除去待焊补位置的内腔表面、外部表面及上端面上；所述保温层2为保温岩棉。
[0043]
所述保温盖包括外壳9，所述外壳9为一端开口的中空圆柱形，所述外壳9内填充有保温材料11，所述保温材料11为保温岩棉，所述保温材料11的上部设置有铁丝网10，所述铁丝网10固定在外壳9的开口端。
[0044]
所述保温盖包括保温上盖3和保温下盖8，所述保温上盖3设置在工件1待焊补区上方的内腔中，所述保温下盖8设置在底盘6的内孔中；所述保温上盖3、保温下盖8以及工件1围成密封腔室，可以减少工件加热过程中热量的损失，提高加热速度。
[0045]
采用本实用新型对大型回转类缸体的预热步骤如下：
[0046]
步骤a、将底盘放置在操作高台上，以便将待焊补区域调整到方便焊工操作的高度；
[0047]
步骤b、将工件端面落在底盘的止口内，再用铜皮将工件端面的外圆与底盘的止口
塞实；然后将压板的一端用螺栓安装到底盘上，并将压板的另一端压紧在工件端部远离底盘的一面；
[0048]
步骤c、将电加热片安装在工件正对待焊补区域的内圆面或外圆面上，并均匀分布；将一个热电偶组中的两个热电偶分别压在工件待焊补区域附近的内圆和外圆上。
[0049]
当布置多个热电偶组时，将多个热电偶组成米字型布置，然后将每个热电偶组中的两个热电偶分别压在对应工件待焊补区域的内圆或外圆上。
[0050]
步骤d、用保温岩棉将工件除了待焊补区域之外的内腔表面、外部表面及上端端面包裹起来，形成保温层；为了增强保温效果，可以包裹两层。
[0051]
步骤e、将保温下盖放置在底盘的内孔中，并用保温岩棉将缝塞实；然后将保温上盖放置在工件内腔待焊补区的上方并压实；
[0052]
步骤f、将电加热片、热电偶连接到控温柜，并在控温柜上设置预热温度值；然后开始通电加热；
[0053]
步骤g、通电加热，当控制柜显示达到预热温度后，预热完成；将保温上盖与保温下盖取出，工作人员进入工件内部进行焊补；
[0054]
焊补过程中电加热片、热电偶及与控温柜保持连接，控温柜的记录仪对工件的温度进行实时监测及记录；当工件温度低于预热温度值时，可以对工件通电加热后在继续进行焊补。
[0055]
本实用新型不用热处理炉就可以实现对工件的整体预热，有利于保证焊接过程中预热温度的稳定，也有利于减小工件的变形；同时在整个加热及焊补过程中，加热装置、保温装置及防变形装置都不用反复拆装，特别适合焊补量较大，焊补周期较长的返修工作。
[0056]
本实用新型通过保温上盖、保温下盖与工件形成密封腔室，有利于减少加热过程中的热量散失，提高加热速度。
[0057]
本实用新型通过底盘对工件端面的外圆起到刚性固定作用，有利于减小工件的变形。
[0058]
本实用新型在工件的内腔及外圆都设置热电偶，并与控温柜保持连接，有利于在加热过程中及焊补过程中对工件的温度进行实时检测，如果焊补过程中工件温度低于最低的预热温度，可以通电加热至预热温度后再进行焊接。
[0059]
综上，本实用新型可以实现工件的整体预热，加热设备简单，投入成本低；可以保证焊补过程中工件预热温度的稳定，提高预热效果，提高焊接质量；可以有效减小工件变形。
[0060]
本实用新型主要用于处于精加工状态的大型燃机和汽机缸体进行焊补返修时，进行的整体预热，同时也可以用于焊后热处理。
[0061]
以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。