一种垂直气电焊用水冷铜滑块自动清渣装置

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种垂直气电焊用水冷铜滑块自动清渣装置。

背景技术

目前大型集装箱船舶在建造过程中，抗扭箱区域都已采用高强度钢材，厚度甚至达到70-80mm，对于此类钢板对接，手工电焊外板作业不仅难度系数高而且施工风险较大，需要引入垂直气电焊进行施工。垂直气电焊常采用正面水冷铜滑块及背面衬垫强迫使焊缝一次成形，但这种焊接方法存在的缺点是，焊接热输入大，易造成焊接接头过热，使接头韧性下降。对于薄板结构基本满足船舶规范要求，对于大型船舶采用的大厚度高强钢板材，这种焊接方法已不能满足船舶规范，并且大厚度高强钢板材焊接，原水冷铜滑块结构形式已经不适合，而且传统垂直气电焊装置虽然具备一定水冷辅助功能，但存在熔池较浅，焊渣容易堆积等问题，需要频繁手动暂停清渣，影响施工效率和整体焊接质量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种垂直气电焊用水冷铜滑块自动清渣装置，用以解决上述背景技术中存在的问题。

一种垂直气电焊用水冷铜滑块自动清渣装置，包括固定在焊接设备控制机头的支架上的水冷铜滑块，水冷铜滑块的朝向焊缝的侧面设有熔池槽，熔池槽的顶部延伸出有一直开设至冰冷铜滑块顶部的气槽，冰冷铜滑块的背离焊缝的侧面开设有与所述气槽相连通的安装孔，安装孔内卡接固定有气体保护罩，气体保护罩上设置有保护气体输送管；所述水冷铜滑块的朝向焊缝的侧面的上部对称设有两个用以在保护气体的吹送作用下将熔池表面漂浮的焊渣向下排出的焊渣导流槽，所述水冷铜滑块的内部设置有循环水管路，循环水管路的进水口和出水口均设置在冰冷铜滑块的背离焊缝的侧面上。

优选地，所述熔池槽为矩形槽且其槽底为内凹的弧面。

优选地，所述焊渣导流槽为弧形槽，焊渣导流槽的下槽口向下开设至冰冷铜滑块的侧边沿、上槽口向上开设至熔池槽上，焊接导流槽的设置在熔池槽上的槽段的槽深从下往上逐渐减小。

优选地，所述焊渣导流槽由两段弯曲方向相反的弧形槽段组成，其下槽段的下槽口向下开设至冰冷铜滑块的侧边沿、上槽段的上槽口向上开设至熔池槽的顶部。

优选地，所述熔池槽的上边沿设置导流斜坡。

优选地，所述冰冷铜滑块的背离焊缝的侧面上设置有用以将其与焊接设备控制机头的支架相固定的固定槽。

优选地，所述固定槽为十字槽。

优选地，所述循环水管路为矩阵式循环管路。

优选地，所述水冷铜滑块采用铬锆铜材料一体注塑成型。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过设计一种全新的冰冷铜滑块，将该冰冷铜滑块安装在焊接设备控制机头的支架上，焊接作业时利用冰冷铜滑块上的焊渣导流槽可将浮在熔池表面的焊渣向下排出，减少熔池的焊渣堆积量，保证了焊接质量，同时也可以有效减小焊接热输入，提高焊接接头韧性。

2、传统垂直气电焊常采用正面水冷铜滑块及背面衬垫强迫使焊缝一次成形，但这种焊接方法存在的缺点是，焊接热输入大，易造成焊接接头过热，使接头韧性下降；对于大型船舶采用的大厚度高强钢板材，这种焊接方法已不能满足船舶规范要求，并且大厚度高强钢板材焊接，原水冷铜滑块结构形式已经不适合，而且存在熔池较浅、焊渣容易堆积等问题，需要频繁手动暂停清渣，影响施工效率和整体焊接质量。本法明相较于传统技术，利用气体保护罩输送的保护气体，焊接过程中在保护熔池区的同时，也能将熔池表面的焊渣吹送到焊渣导流槽内，保证排渣效果，且本发明可以适用于大型集装箱船建造，为抗扭箱区域高强度钢厚板垂直气电焊作业的焊接质量和效率提供了有力支持。

3、本发明的自动清渣装置结构简单、实用性强、造价低，具有很强的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1为实施例一中将冰冷铜滑块切割开的自动清渣装置的结构示意图。

图2为实施例一中将冰冷铜滑块切割开的自动清渣装置的后视图。

图3为实施例一中自动清渣装置的使用状态图。

图4为实施例二中将冰冷铜滑块切割开的自动清渣装置的结构示意图。

图5为实施例二中自动清渣装置的使用状态图。

图中标号的含义为：

1为冰冷铜滑块，2为熔池槽，3为气槽，4为安装孔，5为气体保护罩，6为保护气体输送管，7为焊渣导流槽，8为固定槽，9为循环水管路，10为进水口，11为出水口，12为焊缝，13为板材，14为导流斜坡，15为焊枪。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

实施例一，本发明给出一种垂直气电焊用水冷铜滑块自动清渣装置，包括固定在焊接设备控制机头的支架上的水冷铜滑块1。

所述水冷铜滑块1的朝向焊缝的侧面设有熔池槽2，熔池槽2的顶部延伸出有一直开设至冰冷铜滑块1顶部的气槽3，冰冷铜滑块1的背离焊缝的侧面开设有与所述气槽3相连通的安装孔4，安装孔4内卡接固定有气体保护罩5，气体保护罩5上设置有保护气体输送管6。

气体保护罩5用于在焊接作业时输送焊接保护气体，保护气体经保护气体输送管6输送到气体保护罩5内，再从气体保护罩5的前端开口、气槽3对焊接区进行保护。

本实施例中，气体保护罩5为矩形罩壳，其卡接在安装孔4内的前端部的形状与安装孔4的形状相同，如图1所示，安装孔4为矩形孔。

所述水冷铜滑块1的朝向焊缝的侧面的上部对称设有两个用以在保护气体的吹送作用下将熔池表面漂浮的焊渣向下排出的焊渣导流槽7。如图1所示，焊渣导流槽7的下槽口向下开设至冰冷铜滑块1的侧边沿、上槽口向上开设至熔池槽2上的靠近焊枪的位置，焊渣导流槽7的设置在熔池槽2上的槽段的槽深从下往上逐渐减小。

本实施例中，熔池槽2为矩形槽且其槽底为内凹的弧面，焊渣导流槽7为弧形槽。

所述冰冷铜滑块1的背离焊缝的侧面上设置有用以将其与焊接设备控制机头的支架相固定的固定槽8。本实施例中，所述固定槽8为十字槽。

所述水冷铜滑块1的内部设置有循环水管路，循环水管路9的进水口10和出水口11均设置在冰冷铜滑块1的背离焊缝的侧面上。本实施例中，循环水管路9为矩阵式循环管路。

焊接设备进行焊接作业之前，通过冰冷铜滑块1背面的固定槽8将其固定在焊接设备控制机头的支架上。然后，移动焊接设备将冰冷铜滑块1移动到两板材13的对接焊缝12处。然后，将保护气体输送管6与气源相连，通过保护气体输送管6向气体保护罩5内输送保护气体，保护气体从气体保护罩5的前端开口、气槽3到达焊接区，对焊接区进行保护；同时保护气体将浮在熔池表面的焊渣吹送到焊渣导流槽7内，在焊渣导流槽7的导流作用下，焊渣向下排出。

优选地，所述水冷铜滑块1采用铬锆铜材料一体注塑成型，其导热快、硬度高、又与母材熔化物和焊缝填充金属不相粘合。

实施例二，本实施例给出一种垂直气电焊用水冷铜滑块自动清渣装置，包括固定在焊接设备控制机头的支架上的水冷铜滑块1。

所述水冷铜滑块1的朝向焊缝的侧面设有熔池槽2，熔池槽2的顶部延伸出有一直开设至冰冷铜滑块1顶部的气槽3，冰冷铜滑块1的背离焊缝的侧面开设有与所述气槽3相连通的安装孔4，安装孔4内卡接固定有气体保护罩5，气体保护罩5上设置有保护气体输送管6。

气体保护罩5用于在焊接作业时输送焊接保护气体，保护气体经保护气体输送管6输送到气体保护罩5内，再从气体保护罩5的前端开口、气槽3对焊接区进行保护。

本实施例中，气体保护罩5为矩形罩壳，其卡接在安装孔4内的前端部的形状与安装孔4的形状相同，安装孔4为矩形孔。

所述水冷铜滑块1的朝向焊缝的侧面的上部对称设有两个用以在保护气体的吹送作用下将熔池表面漂浮的焊渣向下排出的焊渣导流槽7。如图4、图5所示，所述焊渣导流槽7由两段弯曲方向相反的弧形槽段组成，其下槽段的下槽口向下开设至冰冷铜滑块1的侧边沿、上槽段的上槽口向上开设至熔池槽2的顶部。

本实施例中，熔池槽2为矩形槽且其槽底为内凹的弧面。

优选地，所述熔池槽2的上边沿设置导流斜坡14，导流斜坡14能将从气槽3中吹出的一部分保护气体向下导流，以将熔池表面焊渣更好地吹送到焊渣导流槽7内。导流斜坡14可以是平面，也可以是弧面。

所述冰冷铜滑块1的背离焊缝的侧面上设置有用以将其与焊接设备控制机头的支架相固定的固定槽8。本实施例中，所述固定槽8为十字槽。

所述水冷铜滑块1的内部设置有循环水管路9，循环水管路9的进水口10和出水口11均设置在冰冷铜滑块1的背离焊缝的侧面上。本实施例中，循环水管路9为矩阵式循环管路。

焊接设备进行焊接作业之前，通过冰冷铜滑块1背面的固定槽8将其固定在焊接设备控制机头的支架上。然后，移动焊接设备将冰冷铜滑块1移动到两板材13的对接焊缝12处。然后，将保护气体输送管6与气源相连，通过保护气体输送管6向气体保护罩5内输送保护气体，保护气体从气体保护罩5的前端开口、气槽3到达焊接区，对焊接区进行保护；同时保护气体将浮在熔池表面的焊渣吹送到焊渣导流槽7内，在焊渣导流槽7的导流作用下，焊渣向下排出。

优选地，所述水冷铜滑块1采用铬锆铜材料一体注塑成型，其导热快、硬度高、又与母材熔化物和焊缝填充金属不相粘合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。