超薄钢板用焊接方法及焊接胎具组件与流程

专利2025-04-08  3


本发明涉及一种焊接,具体涉及一种超薄钢板的焊接方法及焊接胎具。


背景技术:

1、氢气作为一种可再生的清洁能源受到广泛的关注,极框组件作为电解槽的主要装配件,在氢能产业中占有重要地位。

2、极框组件主要由极框与冲压后的主极板焊接而成,由于两种产品材料不一样,且由于极框与主极板的焊接部位厚度非常薄,最薄处仅为1.2mm,在焊接中十分容易产生变形。

3、通常的加工焊接方法是,采用上下胎具用于极框组件的焊接,即将极框和主极板放置于下胎具上,然后在用一块较重的上胎具置于主极板上,靠上胎具的重力平衡焊接后产生的变形。

4、但是这种焊接方法存在以下问题:

5、(1)胎具由于重力有限,不可能完全平衡焊接产生的形变,造成主极板与极框形成错边;

6、(2)焊缝有高度尺寸要求,焊接后的产品需检测焊缝高度,对于超差的产品需抛磨处理,检测时间较长;

7、(3)错边较大的产品会影响后续的加工和装配,修复错边需要人工使用铜锤反复的敲击错边处,修复时间效率低下。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述技术问题,提供一种方法简单、易于操作、作业效率高、既能减小焊接后造成的主极板与极框组件的高度差,又能检测出不合格焊缝的超薄钢板的焊接方法。

2、本发明还提供一种用于上述焊接方法的超薄钢板用焊接胎具组件,可以现有设备上进行简单改进,具有结构简单、易于操作、提高焊接精度的优点。

3、本发明一种超薄钢板用焊接胎具组件,包括上胎具、下胎具和夹装下胎具的旋转工作台,所述旋转工作台的一侧连接支撑臂的后端,所述支撑臂的前端经下压弹性装置连接滚轮,所述滚轮的中部设有环形的上凹槽。

4、优选的,所述下胎具的顶面对应主极板和极框的焊缝处开有环形的下凹槽。

5、优选的,所述上凹槽的深度为允许的最大焊缝高度。

6、优选的,所述下压弹性装置包括外筒和套装在外筒内的支撑筒,所述支撑筒内设有活动杆;所述外筒与支撑筒之间经调节装置连接,活动杆的上端与支撑筒连接,下端经轴承连接滚轮。

7、优选的,所述调节装置包括上调整螺栓、下调整螺栓以及上调整螺母,所述外筒一侧设螺纹孔,另一侧设有通孔;所述下调整螺栓与所述螺纹孔螺纹连接且下端与所述支撑筒的顶面接触;所述上调整螺栓的下端穿过所述通孔与所述支撑筒螺纹连接,所述上调整螺母螺纹套装在位于外筒外的上调整螺栓上。

8、优选的,所述活动杆由上段的细杆和下段的粗杆组成,所述细杆上套装有压缩弹簧。

9、优选的,所述细杆上端穿过支撑筒与悬挂螺母螺纹连接。

10、优选的,所述支撑臂由垂臂和横臂组成,所述垂臂的前端和横臂的后端经转轴连接;所述垂臂和横臂的连接处还经限位销钉连接。

11、本发明超薄钢板用焊接方法,使用上述的超薄钢板用焊接胎具组件,具体方法为:

12、一)将下胎具放置于旋转工作台的工作台面并夹紧;

13、二)在下胎具上放置主极板和极框,两者需要焊接的部位的底面置于环形的下凹槽处,在主极板上放置上胎具;

14、三)使滚轮的上凹槽对应置于两者需要焊接的部位的顶面,通过调节下压弹性装置,使滚轮与两者需要焊接的部位的顶面接触并施加垂直向下的作用力;

15、四)焊接时,焊枪位于滚轮前方,启动旋转工作台带动主极板和极框相应旋转,焊枪沿焊接的部位进行焊接操作,焊缝周部的极框与主极板处于高温状态,随后通过滚轮的碾压可最大程度的减少焊接后形成的高度差。

16、优选的,还包括以下步骤:

17、五)对于焊缝高度过高而不合格的位置,滚轮经过时,受冲击会向上运动,出现较为明显的震动以及声响,只需对该处焊缝做好标记,焊接完成后对上述标记位置抛磨余高即可。

18、对于背景技术中存在的问题,发明人对现有的旋转工作台进行了改进,通过支撑臂、下压弹性装置连接滚轮,这样,利用下压弹性装置对滚轮施加向下的压力,会将焊缝两边的主极板和极框滚压一遍,由于滚轮紧跟焊枪后,焊接温度较高,材料可塑性高,两边受力后可极大的减小焊接后造成的主极板与极框组件的高度差。由于特别设计滚轮中部设有环形的上凹槽,焊缝正好位于环形的上凹槽处,滚压过程中不会挤压到焊缝本身。进一步巧妙控制上凹槽的深度为允许的最大焊缝高度,这样滚轮在滚压过程中,如果对于高度合格的焊缝会直接越过;不合格的焊缝会高于上凹槽的深度,使得滚轮受到冲击,向上运动从而越过发生异常震动或声响,对于这类位置只需做好标记,焊接完成后对焊缝抛磨去除余高即可。优选的,所述下胎具的顶面对应主极板和极框的焊缝处开有环形的下凹槽,以防止焊接后形成粘连,造成焊接完毕后无法取出工件。

19、为了实现滚轮高度和弹性下压可调的目的,设计了外筒、支撑筒和活动杆,通过在外筒和支撑筒之间设置调节装置以调节两者之间的间距从而控制滚轮的高度,通过在外筒和活动杆的粗杆之间设置套装在细杆上的压缩弹簧以实现弹性下压的目的。细杆上端穿过支撑筒与悬挂螺母螺纹连接,利用悬挂螺母可以调节细杆的伸出长度,进而调节压缩弹簧的预紧力,最终实现灵活控制滚轮的下压力的目的。

20、本发明组件结构简单、便于改造、作业效率高、能有效提高焊接精度。本发明方法简便、大大减少了错边量,对于焊缝高度的检测不需单独进行,极大的提升产品的质量和生产效率。



技术特征:

1.一种超薄钢板用焊接胎具组件,包括上胎具、下胎具和夹装下胎具的旋转工作台,其特征在于,所述旋转工作台的一侧连接支撑臂的后端,所述支撑臂的前端经下压弹性装置连接滚轮,所述滚轮的中部设有环形的上凹槽。

2.如权利要求1所述的超薄钢板用焊接胎具组件,其特征在于,所述下胎具的顶面对应主极板和极框的焊缝处开有环形的下凹槽。

3.如权利要求1所述的超薄钢板用焊接胎具组件,其特征在于,所述上凹槽的深度为允许的最大焊缝高度。

4.如权利要求1-3任一项所述的超薄钢板用焊接胎具组件,其特征在于,所述下压弹性装置包括外筒和套装在外筒内的支撑筒,所述支撑筒内设有活动杆;所述外筒与支撑筒之间经调节装置连接,活动杆的上端与支撑筒连接,下端经轴承连接滚轮。

5.如权利要求4所述的超薄钢板用焊接胎具组件,其特征在于,所述调节装置包括上调整螺栓、下调整螺栓以及上调整螺母,所述外筒一侧设螺纹孔,另一侧设有通孔;所述下调整螺栓与所述螺纹孔螺纹连接且下端与所述支撑筒的顶面接触;所述上调整螺栓的下端穿过所述通孔与所述支撑筒螺纹连接,所述上调整螺母螺纹套装在位于外筒外的上调整螺栓上。

6.如权利要求4所述的超薄钢板用焊接胎具组件,其特征在于,所述活动杆由上段的细杆和下段的粗杆组成,所述细杆上套装有压缩弹簧,所述细杆上端穿过支撑筒与悬挂螺母螺纹连接。

7.如权利要求1所述的超薄钢板用焊接胎具组件,其特征在于,所述支撑臂由垂臂和横臂组成,所述垂臂的前端和横臂的后端经转轴连接;所述垂臂和横臂的连接处还经限位销钉连接。

8.一种超薄钢板用焊接方法,其特征在于,使用权利要求1-7任一项所述的超薄钢板用焊接胎具组件,具体方法为:

9.如权利要求7所述的超薄钢板用焊接方法,其特征在于,还包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种超薄钢板用焊接方法及焊接胎具组件,解决了现有超薄钢板焊接存在的作业效率低、焊接质量有待提高、检测不便的问题。本发明超薄钢板用焊接胎具组件包括上胎具、下胎具和夹装下胎具的旋转工作台,所述旋转工作台的一侧连接支撑臂的后端,所述支撑臂的前端经下压弹性装置连接滚轮,所述滚轮的中部设有环形的上凹槽。本发明方法使用上述组件可快速对主极板和极框进行焊接操作,既能减小焊接后造成的主极板与极框组件的高度差,又能检测出不合格焊缝。

技术研发人员:谢皓,潘小飞,史晓戈,万光坚,李朝金,柳海波,桂峰
受保护的技术使用者:武汉重工铸锻有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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