一种焊剂防漏装置及使用其的焊接方法与流程

1.本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊剂防漏装置及使用其的焊接方法。


背景技术：

2.管子的环形对接焊缝一般需借助机械变位机，实现管子边焊接边转动，使得管子的焊接部位一直处于平焊位置。当使用埋弧自动焊对管子的环形对接焊缝进行焊接施工时，用以保护焊缝的焊剂会随着管子的转动而脱离管子的焊缝区域，给焊接施工带来不便。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种焊剂防漏装置及使用其的焊接方法，能够防止焊剂脱离管子，防止焊剂外漏，且方便焊接施工。
4.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
5.一方面，提供一种焊剂防漏装置，包括伸缩臂和防漏模组，所述伸缩臂包括固定端和输出端，所述输出端连接所述防漏模组，所述防漏模组包括顶板和底板，所述底板具有弹性，所述底板和所述顶板之间连接有：
6.两个挡板单元，沿第一方向相对设置，所述挡板单元具有弹性，其底部能够抵靠在管体的周面；
7.两个侧板单元，沿第二方向相对设置，待焊焊缝位于两个所述侧板单元之间，所述侧板单元的底部形状能够调整以使所述底板的形状进行相应调整，两个所述挡板单元和两个所述侧板单元交替连接；
8.所述顶板、所述底板、两个所述挡板单元及两个所述侧板单元形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳焊剂，所述容纳腔的底部与外部连通，焊枪能够穿过所述容纳腔的底部。
9.可选地，所述挡板单元包括钢丝挡板。
10.可选地，所述顶板开设有多个通孔，所述侧板单元包括：
11.拉杆，一端连接于所述底板，另一端伸出于所述通孔，所述拉杆能够沿通孔移动或锁定在所述顶板上；
12.多个立柱，密排设于所述拉杆的两侧，所述立柱一端固定于所述底板，另一端滑动连接于所述通孔。
13.可选地，所述伸缩臂包括垂直伸缩臂和连接于所述垂直伸缩臂输出端的水平伸缩臂，所述水平伸缩臂的输出端连接所述防漏模组，所述垂直伸缩臂的固定端设有磁性件。
14.可选地，还包括多个滚轮，多个所述滚轮分别转动连接于所述防漏模组沿第二方向的两侧。
15.另一方面，提供一种使用上述的焊剂防漏装置的焊接方法，包括：
16.将管子放置在变位机上，调节伸缩臂使防漏模组位于管子上，且待焊焊缝位于两个侧板单元之间，伸缩臂固定端固定，其中，所述待焊焊缝环设在所述管子的外周；
17.调节侧板单元底端的形状，以使底板的形状与所述管子的外形相适应，调节挡板
单元，使其底端分别与所述管子及所述管子上的待焊焊缝接触；
18.焊枪穿过所述防漏模组，使焊丝端部与待焊焊缝接触；
19.向所述防漏模组内放入焊剂；
20.控制所述变位机使所述管子转动，启动焊枪，保持所述焊枪和所述防漏模组位置不变，使所述管子的转动和焊接同步进行。
21.可选地，焊接完成后，还包括：
22.再过预设时间，对焊缝进行清除焊渣。
23.可选地，焊接前还包括：
24.标记焊接起始点；和/或
25.焊接后还包括：
26.焊接至终点和起始点重合后，再控制所述变位机带动所述管子继续转动，向前继续焊接预设距离。
27.可选地，当所述管子的单层焊接厚度不大于8mm时，完成一圈的焊接后，停止放入焊剂，同时关闭所述焊枪和所述变位机，移开所述焊剂防漏装置，并对所述焊缝进行清理；
28.当所述管子的单层焊接厚度大于8mm时，完成一圈焊缝的焊接后，进行下一圈焊缝的焊接。
29.可选地，当待焊焊缝宽度大于25mm时，进行分道焊接。
30.本发明的有益效果：
31.本发明提供的一种焊剂防漏装置及使用其的焊接方法，通过设置焊剂防漏装置、变位机及焊枪，实现了管子的自动焊接，防漏装置相对焊枪位置不变，减少人工参与，给焊接施工带来了便利，提高焊接效率。防漏模组始终抵靠在管子外周，实现了在焊接过程中防漏模组内的焊剂随着管子的转动不会脱离管子，提高了焊接可靠性。侧板单元和挡板单元对焊剂的流动发挥阻挡作用，防止焊剂从防漏模组四周及焊缝坡口处向外流出，实现对焊接区域的良好保护。具体地，通过调节侧板单元带动底板变形，实现精准调节，使其抵靠在管子的外周，实现对焊剂沿管子轴向两端的充分防漏。通过调整挡板单元，一方面，借助其弹性变形抵靠在管子的外周，实现对焊剂沿管子周向两端的充分防漏，给管子焊接创造有利条件，提高焊接效果；另一方面，防漏模组与焊枪的相对位置保持不变，随着焊接的进行，焊接区域形成的焊缝和焊渣导致该区域的挡板单元受到向上顶推的作用而发生局部弹性变形，在防止焊剂向外流出的同时通过挡板单元收集了焊渣表面多余的颗粒状焊剂，使其保留在防漏模组内部继续参与焊接保护，有效减少焊剂重复回收及添加工作。
附图说明
32.图1是本发明的具体实施方式提供的焊剂防漏装置的结构示意图；
33.图2是本发明的具体实施方式提供的焊剂防漏装置对位于变位机上的管子进行焊接的横向示意图；
34.图3是本发明的具体实施方式提供的焊剂防漏装置对位于变位机上的管子焊前状态的纵向示意图；
35.图4是本发明的具体实施方式提供的焊剂防漏装置对位于变位机上的管子焊后状态的纵向示意图。
36.图中：
37.100、焊枪；200、变位机；300、管子；301、打底焊缝；302、焊缝；303、焊渣；400、焊剂；500、软管；
38.1、伸缩臂；11、垂直伸缩臂；12、水平伸缩臂；13、磁性件；
39.2、防漏模组；21、顶板；22、底板；23、挡板单元；24、侧板单元；241、拉杆；242、立柱；243、螺母；27、焊剂接口；
40.3、清渣装置；
41.4、滚轮。
具体实施方式
42.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
43.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.本实施例提供了一种焊剂防漏装置，如图1-图4所示，包括伸缩臂1和防漏模组2，伸缩臂1包括固定端和输出端，输出端连接防漏模组2，防漏模组2包括顶板21和底板22，底板22具有弹性，底板22和顶板21之间连接有两个挡板单元23和两个侧板单元24，两个挡板单元23沿第一方向相对设置，挡板单元23具有弹性，其底部能够抵靠在管体的周面；两个侧板单元24沿第二方向相对设置，待焊焊缝位于两个侧板单元24之间，侧板单元24的底部形状能够调整以使底板22的形状进行相应调整，两个挡板单元23和两个侧板单元24交替连接；顶板21、底板22、两个挡板单元23及两个侧板单元24形成容纳腔，容纳腔用于容纳焊剂400，容纳腔的底部与外部连通，焊枪100能够穿过容纳腔的底部。
46.本实施例以焊接管子300上的接口为了进行示例性说明。焊接时，将管子300放在变位机200上，调节伸缩臂1使防漏模组2放在管子300上，待焊焊缝位于两个侧板单元24之间，调节侧板单元24的底部形状，使与其连接的底板22的形状与管子300外径相适应，底板22与管子300外周相贴合，由于挡板单元23具有弹性，使其底部抵靠在管子300上及待焊焊缝上，挡板单元23沿管子300的轴向设置。在容纳腔内放入焊剂400，开启变位机200和焊枪100，使管子300边转动边焊接。
47.通过设置焊剂防漏装置、变位机200及焊枪100，实现了管子300的自动焊接，防漏装置相对焊枪100位置不变，减少人工参与，给焊接施工带来了便利，提高焊接效率。具体地，伸缩臂1的固定端固定设置于车间地面，防漏模组2始终抵靠在管子300外周，实现了在焊接过程中防漏模组2内的焊剂400随着管子300的转动不会脱离管子300，提高了焊接可靠性。侧板单元24和挡板单元23对焊剂400的流动发挥阻挡作用，防止焊剂400从防漏模组2四周及待焊焊缝坡口处向外流出，实现对焊接区域的良好保护。具体地，通过调节侧板单元24带动底板22变形，实现精准调节，使其抵靠在管子300的外周，实现对焊剂400沿管子300轴向两端的充分防漏。通过调整挡板单元23，一方面，借助其弹性变形抵靠在管子300的外周，实现对焊剂400沿管子300周向两端的充分防漏，给管子300焊接创造有利条件，提高焊接效果；另一方面，防漏模组2与焊枪100的相对位置保持不变，随着焊接的进行，焊接区域形成的焊缝302和焊渣303导致该区域的挡板单元23受到向上顶推的作用而发生局部弹性变形，在防止焊剂400向外流出的同时通过挡板单元23收集了焊渣303表面多余的颗粒状焊剂400，使其保留在防漏模组2内部的容纳腔内继续参与焊接保护，有效减少焊剂400重复回收及添加工作。
48.本实施例中，焊接管子300时，管子300截面呈圆形，侧板单元24的底部呈弧形。
49.可选地，如图1-图4所示，挡板单元23包括钢丝挡板，通过调节钢丝挡板，在焊接前，如图3所示，钢丝挡板底部位于接口处的钢丝能够伸进接口处，使防漏模组2前后端的待焊焊缝及其相邻区域均与钢丝挡板上的钢丝充分接触，以阻挡焊剂400外漏。在焊接过程中，如图4所示，可以随着焊渣303的向上顶推作用钢丝挡板，由于钢丝挡板具有弹力发生局部弹性变形，保持与焊缝302及相邻区域充分接触而保持良好的前后焊剂400防漏，同时能够收集焊渣303表面多余的颗粒状焊剂400。焊接工作结束后，防漏模组2两个钢丝挡板的弹性变形会自动恢复到原来状态，确保下一次使用时的良好弹性变形性能。
50.可选地，如图1所示，顶板21开设有多个通孔(图中未示出)，侧板单元24包括拉杆241和多个立柱242，拉杆241一端连接于底板22，另一端伸出于通孔，拉杆241能够沿通孔移动或锁定在顶板21上；多个立柱242密排设于拉杆241的两侧，立柱242一端固定于底板22，另一端滑动连接于通孔。通过拉杆241上下移动，带动相应位置的底板22发生形变，连接在底板22上的立柱242同时随着底板22相对顶板21移动，通过立柱242与顶板21上的通孔滑动连接，减小底板22变形阻力，提高底板22变形可靠性，通过拉杆241上下移动，能够精准调节底板22的弧形与管子300的弧形一致，减少底板22与管子300表面间的间隙。多个立柱242及立柱242与拉杆241之间密排，防止焊剂400外漏。
51.具体地，如图1所示，拉杆241具有外螺纹，螺母243与拉杆241螺纹连接，且螺母243能够抵靠在顶板21上，实现拉杆241与顶板21锁定，松开螺母243能够实现拉杆241上下移动。
52.焊接后遗留在焊渣303表面或洒落的焊剂400较多，收集这些焊剂400并重复添加到焊接保护位置的工作量大。可选地，如图2所示，焊剂防漏装置还包括清渣模组，清渣模组设置于防漏模组2的挡板单元23的一侧，管子300转动时，防漏模组2设置在清渣模组的前端，以便于清理焊接后的焊渣303。具体地，清渣装置3可以固定于伸缩臂1上，能够调节清渣装置3的安装位置，且能够与伸缩臂1成为一个整体，方便使用。
53.可选地，如图2所示，伸缩臂1包括垂直伸缩臂11和连接于垂直伸缩臂11输出端的
水平伸缩臂12，水平伸缩臂12的输出端连接防漏模组2，通过水平伸缩臂12和垂直伸缩臂11的在水平和垂直方向的调节，提高了防漏模组2安装位置相对于管子300的适应性；垂直伸缩臂11的固定端设有磁性件13，用于与外部相固定，进一步地，磁性件13为带有开关的固定块磁铁，打开开关，通过固定块磁铁固定于车间底面钢板上，使伸缩臂1及其上的防漏模组2进行固定。
54.可选地，如图1-图4所示，焊剂防漏装置还包括多个滚轮4，多个滚轮4分别转动连接于防漏模组2沿第二方向的两侧。当管子300开始焊接并转动时，滚轮4在管子300表面开始同步转动，通过滚轮4，防漏模组2与管子300滚动连接，降低了摩擦力，在管子300转动焊接时避免防漏模组2和焊枪100的相对位置发生变化。具体地，滚轮4转动连接在底板22上，滚轮4能够随之底板22变形而改变在管子300上的位置使其始终与管子300贴合。具体地，包括四个滚轮4，两个对称设置在沿第一方向的前端，另外两个对称设置在沿第一方向的后端。
55.具体地，如图1所示，防漏模组2上设有焊剂接口27，用于与焊剂400斗的软管500连接，焊剂接口27上设有开关，打开开关，使焊剂400通过软管500和焊剂接口27进入防漏模组2内并达到一定厚度，当焊剂400达到一定厚度后，由于焊剂400为固定颗粒，焊剂层的顶部与焊剂接口27的底部接触后，焊剂400会自动停止流动，随着焊接过程中焊剂400被消耗掉，焊剂400会自动流动。本实施例中，焊剂接口27为连接在顶板21上的接头，接头的一端伸入容纳腔内。
56.具体地，清渣装置3、带有开关的固定块磁铁、以及伸缩臂1等均可参照现有技术，不再赘述。
57.本实施例提供一种使用焊剂防漏装置的焊接方法，包括以下步骤：
58.s1：将管子300放置在变位机200上，调节伸缩臂1使防漏模组2位于管子300上，且待焊焊缝位于两个侧板单元24之间，伸缩臂1固定端固定，其中，待焊焊缝环设在管子300的外周；
59.s2：调节侧板单元24底端的形状，以使底板22的形状与管子300的外形相适应，调节挡板单元23，使其底端分别与管子300及管子300上的待焊焊缝接触；
60.s3：焊枪100穿过防漏模组2，使焊丝端部与待焊焊缝接触；
61.s4：向防漏模组2内放入焊剂400；
62.s5：控制变位机200使管子300转动，启动焊枪100，保持焊枪100和防漏模组2位置不变，使管子300的转动和焊接同步进行。
63.通过伸缩臂1调节防漏模组2的位置，根据管子300的位置大概调节防漏模组2在管子300上的位置，进行初始定位，之后通过调节侧板单元24和挡板单元23，进行精确调节，使防漏模组2的底部与管子300充分接触，防止焊剂400外漏；将焊枪100穿过防漏模组2接触待焊焊缝之后，再将焊剂400放入防漏模组2内，使焊剂400限制在焊枪100外周，通过焊枪100、变位机200及焊剂防漏装置的配合，实现了自动化焊接。由于伸缩臂1固定，防漏模组2与焊枪100的相对位置保持不变，随着焊接的进行，焊接区域形成的焊缝302和焊渣303导致该区域的挡板单元23受到向上顶推的作用而发生局部弹性变形，在防止焊剂400向外流出的同时通过挡板单元23收集了焊渣303表面多余的颗粒状焊剂400，使其保留在防漏模组2内部继续参与焊接保护，有效减少焊剂400重复回收及添加工作。
64.具体地，变位机200为现有技术，实现带动管子300转动，不再赘述。
65.可选地，如图3所示，将已形成打底焊缝301的管子300水平放置于变位机200上，结合伸缩臂1固定端上的磁性件13结构、磁性件13的固定在焊接车间钢板上的位置以及伸缩臂1尺寸和结构，固定防漏模组2在管子300表面的相对位置；调节焊剂防漏装置的水平伸缩臂12和垂直伸缩臂11，使焊剂400防漏模组2平稳的位于管子300待焊部位，通过水平和垂直两个方向的调节，提高了防漏模组2对不同尺寸管子300的适用性。
66.可选地，调节焊枪100位置，使得焊丝端部与管子300打底焊缝301充分接触，焊枪100在前后和左右方向均与水平面垂直，且焊丝伸出长度为25mm。可选地，调整焊接参数，焊接电流为350a，焊接电压为36v，焊接速度(管子300转动速度)为30cm/min。
67.可选地，将焊剂斗的软管500与防漏模组2的焊剂接口27相连接，并打开其焊剂400流动开关，使焊剂400流入防漏模组2内并达到一定厚度。
68.可选地，首先，控制变位机200使管子300保持匀速转动，之后再启动焊接开始按钮，管子300的转动焊接和同步进行，且防漏模组2在其滚轮4与管子300表面接触转动的作用下，保持其相对焊枪100的位置不变。
69.如图3和图4所示，随着焊接的持续进行，有部分焊剂400会随着焊接过程熔化后重新凝固形成焊渣303并附着在焊缝302的表面转动出防漏模组2外部，此时，柔性钢丝挡板会受到焊渣303向上顶推的作用而发生局部弹性变形，在柔性钢丝挡板的清扫和收集作用下未参与熔化和凝固过程的颗粒状焊剂400被保留在防漏模组2内继续对焊接过程进行保护。同时由于部分颗粒状焊剂400形成焊渣303随焊缝302转动出防漏模组2外部而导致焊剂400保护层下降，使得焊剂层的顶部脱离焊剂接口27的底部，此时焊剂400就自动向防漏小车内流动补偿，确保焊接过程中焊剂层的高度始终保持不变。使得焊接过程得以连续进行。
70.可选地，焊接完成后，还包括：
71.s6：再过预设时间，对焊缝302进行清除焊渣303。
72.当每一段焊缝302焊接完成后一定时间，启动清渣装置3并做好劳动保护措施清除焊缝302表面的焊渣303，观察焊缝302成形情况，必要时对焊接参数做相应的微调直至达到最佳效果。
73.可选地，焊接后还包括：
74.s501：焊接至终点和起始点重合后，再控制变位机200带动管子300继续转动，向前继续焊接预设距离。
75.当从焊缝302起点沿圆弧方向焊接完成时，需继续向前焊接预设距离如50mm，使焊缝302焊接的起止点焊接质量好，此时完成一圈焊缝302的焊接工作。
76.可选地，焊接前还包括：
77.s100：标记焊接起始点。通过标记起始点，提高焊接精确性。
78.可选地，当管子300的单层焊接厚度不大于8mm时，完成一圈的焊接后，停止放入焊剂400，同时关闭焊枪100和变位机200，移开焊剂防漏装置，并对焊缝302进行清理；
79.当管子300的单层焊接厚度大于8mm时，完成一圈的焊接后，进行下一圈待焊焊缝的焊接并及时清除焊缝302表面的焊渣303，观察焊缝302成形情况，必要时对焊接参数做相应的微调。可选地，当待焊焊缝宽度大于25mm时，进行分道焊接，确保每道焊缝302的宽度≤25mm，直至整管焊接工作全部结束。
80.根据管子300壁厚调整焊接工艺参数及焊道布置，实现大厚度管子300环形对接焊缝连续不停的埋弧自动焊焊接施工，焊接劳动强度低，焊接效率高。
81.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。