一种空间复杂走向导管对接焊缝焊漏控制装置及方法

摘要

本发明涉及一种空间复杂走向导管对接焊缝焊漏控制装置及方法，属于导管手工氩弧焊焊接技术领域。本发明设计了一种结构紧凑、柔性可组合、可拆卸的控制装置及相应的控制方法，该装置可放置于复杂导管对接焊缝背部，能精确控制焊缝背面余高，同时具有可拆分功能，焊后从小空间复杂结构导管管路内取出，可以解决直径在Φ15mm以上的复杂走向管路对接焊缝背面余高无法控制的问题，具有良好的加工工艺性及经济性。

说明书

技术领域

本发明涉及导管手工氩弧焊焊接技术领域，具体涉及一种空间复 杂走向导管对接焊缝焊漏控制装置及方法。

背景技术

航空、航天、汽车等制造领域燃油、冷却系统均由复杂走向管路 组成，且大部分导管采用对接接头形式进行焊接，焊缝质量为Ⅰ级或 Ⅱ级，要求完全焊透且不能存在较大焊漏，防止堵塞管路影响导管内 部的气体或液体流量，即具备一定直径钢球的通过能力，故以往导管 对接焊接时，常采用直圆棒焊接芯棒来控制导管焊缝背面余高。但对 于复杂走向管路，导管对接焊缝位于两弯曲段之间时，无法通入焊接 芯棒对焊漏进行控制，由于导管空间小、管路走向复杂，焊接后也无 法进行焊漏打磨以保证焊缝背面余高要求，常常靠操作者的焊接技能 水平来控制背面余高，人为因素影响较大，产品质量不稳定。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种能精确控制空间复杂 走向导管对接焊缝焊漏的装置及方法。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空间复杂走向导管对 接焊缝焊漏控制装置，包括：胀块、楔形轴、挡块和钢丝绳；

所述胀块数量为三件，三件胀块的外圆弧面的圆弧形轮廓组成一 个圆形，且所组成的圆形的直径等于待焊接的导管的内径，且每件胀 块的外圆弧面的中间位置加工有焊漏槽；所述三件胀块组合后形成的 内腔面尺寸及形状与所述楔形轴的尺寸及形状相同；

所述楔形轴可位于三件胀块组合后所形成的内腔面内，所述楔形 轴包括首尾相接的两端，其中一端为圆柱形，另一端为与所述圆柱形 同轴心的去顶的圆锥形，所述楔形轴的轴心位置加工有一横穿的通 孔；

所述挡块位于所述楔形轴的去顶的圆锥形结构的外侧，所述挡块 为圆柱形结构、长方体结构或正方体结构，中心加工有一横穿的通孔。

所述钢丝绳可穿过所述楔形轴的通孔及所述挡块的通孔，穿过后 一端外露于所述楔形轴的圆柱形结构的外侧，另一端外露于所述挡块 的远离楔形轴的一侧。

优选地，所述焊漏槽为弧形焊漏槽，宽度为4mm，深度为0.5mm。

优选地，若待焊接的导管为铝合金导管，则所述胀块的材料为不 锈钢材料，若待焊接的导管为不锈钢或钛合金导管，则所述胀块的材 料为铜合金材料。

本发明还提供了一种空间复杂走向导管对接焊缝焊漏控制方法， 包括以下步骤：

S1、将所述的钢丝绳从第一导管中穿过，并穿过所述的挡块和所 述的楔形轴，同时将所述挡块与钢丝绳焊接固定，然后将三块所述的 胀块贴合楔形轴放置到位；

S2、将第一导管套在三块胀块上，使第一导管的端头位于胀块的 焊漏槽的正上方，向左拉动钢丝绳，使挡块与楔形轴接触并胀紧胀块 及第一导管，从而通过各零件之间摩擦力使工装和第一导管组成整 体，然后将钢丝绳伸出楔形轴的一端折弯，再将第二导管套入胀块的 另一半位置，使第一导管与第二导管对接时待焊接的焊缝位于胀块焊 漏槽的正上方；

S3、对第一导管及第二导管进行对接焊接，焊接完后通过向右拉 动钢丝绳，将楔形轴取出，并敲击导管，使三块胀块分开并掉落后取 出。

（三）有益效果

本发明设计了一种结构紧凑、柔性可组合、可拆卸的控制装置及 相应的控制方法，该装置可放置于复杂导管对接焊缝背部，能精确控 制焊缝背面余高，同时具有可拆分功能，焊后从小空间复杂结构导管 管路内取出，可以解决直径在Φ15mm以上的复杂走向管路对接焊缝 背面余高无法控制的问题，具有良好的加工工艺性及经济性。

附图说明

图1为本发明的装置在使用时的结构图及其在导管内放置位置 示意；

图2为本发明的装置中组合后的三个胀块的结构示意图，其中a 为剖面图，b为a的右视图；

图3为本发明的装置中楔形轴的结构示意图，其中a为剖面图， b为a的左视图；

图4为导管焊接后拆卸本发明的装置过程示意图。

其中，胀块1、楔形轴2、挡块3、钢丝绳4、第一导管5、第 二导管6、焊漏槽7。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实 施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提供了一种空间复杂走向导管对接焊缝焊漏控制装置，所 述空间复杂走向导管指具有多个弯曲段的导管，本实施例中尤其指直 径不小于Φ15mm的导管，所述对接焊缝焊漏指对接焊缝背面余高。

如图1所示，本发明提供的一种空间复杂走向导管对接焊缝焊漏 控制装置包括：胀块1、楔形轴2、挡块3和钢丝绳4；

如图2所示，所述胀块1数量为三件，三件胀块1的外圆弧面的圆 弧形轮廓组成一个圆形，且所组成的圆形的直径等于待焊接的导管的 内径，且每件胀块1的外圆弧面的中间位置加工有焊漏槽7；所述三件 胀块1组合后形成的内腔面尺寸及形状与所述楔形轴的尺寸及形状相 同；

如图3所示，所述楔形轴2可位于三件胀块1组合后所形成的内腔 面内，所述楔形轴2包括首尾相接的两端，其中一端为圆柱形，另一 端为与所述圆柱形同轴心的去顶的圆锥形，其主要是便于导管焊后取 出楔形轴，避免楔形轴被导管焊接变形挤压夹死，无法取出，所述楔 形轴2的轴心位置加工有一横穿的Ф3通孔，便于穿钢丝绳；

所述挡块3位于所述楔形轴2的去顶的圆锥形结构的外侧，所述挡 块3为圆柱形结构、长方体结构或正方体结构（本实施例中为长方体 结构），其主要作用为限制楔形轴向此方向移动，中心加工有一横穿 的通孔。

所述钢丝绳4为Ф3细实心钢丝，其主要是便于导管焊接后通过拉 动钢丝绳将楔形轴拽出。钢丝绳可穿过所述楔形轴2的通孔及所述挡 块的通孔，穿过后一端外露于所述楔形轴2的圆柱形结构的外侧，另 一端外露于所述挡块3的远离楔形轴2的一侧。

本实施例中，所述焊漏槽7为弧形焊漏槽，宽度为4mm，深度为 0.5mm，焊漏槽主要用于精确控制焊缝背面成型及焊缝背面余高。

本实施例中，若待焊接的导管为铝合金导管，则所述胀块1的材 料为不锈钢材料，若待焊接的导管为不锈钢或钛合金导管，则所述胀 块1的材料为铜合金材料。

如图1、图4所示，本发明还提供了一种相应的空间复杂走向导 管对接焊缝焊漏控制方法，包括以下步骤：

S1、将所述的钢丝绳从第一导管中穿过，并穿过所述的挡块和所 述的楔形轴，同时将所述挡块与钢丝绳焊接固定，然后将三块所述的 胀块贴合楔形轴放置到位；

S2、将第一导管套在三块胀块上，使第一导管的端头位于胀块的 焊漏槽的正上方，向左拉动钢丝绳，使挡块与楔形轴接触并胀紧胀块 及第一导管，从而通过各零件之间摩擦力使工装和第一导管组成整 体，然后将钢丝绳伸出楔形轴的一端折弯，防止其从楔形轴中心孔滑 出，再将第二导管套入胀块的另一半位置，使第一导管与第二导管对 接时待焊接的焊缝位于胀块焊漏槽的正上方；

S3、对第一导管及第二导管进行对接焊接，焊接完后通过向右拉 动钢丝绳，将楔形轴取出，并敲击导管，使三块胀块分开并掉落后顺 利通过管路弯角从导管内取出。

由以上实施例可以看出，本发明设计了一种结构紧凑、柔性可组 合、可拆卸的控制装置及相应的控制方法，该装置可放置于复杂导管 对接焊缝背部，能精确控制焊缝背面余高，同时具有可拆分功能，焊 后从小空间复杂结构导管管路内取出，可以解决直径在Φ15mm以上的 复杂走向管路对接焊缝背面余高无法控制的问题，具有良好的加工工 艺性及经济性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以 做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。