[发明专利]一种试板焊接工装

说明书

技术领域

本发明涉及一种试板焊接工装，具体地说是熔敷金属力学性能测试用试板焊接工装，属于熔焊工艺装备领域。

背景技术

焊条熔敷金属力学性能试验是焊接材料试验最重要的内容，焊缝金属由两部分组成，一部分是熔化的焊条或焊丝，另一部分是熔化的母材，熔敷金属指的是焊缝中熔化的焊条或焊丝部分。

目前碳钢焊条进行熔敷金属力学性能测试时采用GB/T 5117-1995《碳钢焊条》标准，标准中规定试板在焊接前应予以反变形或拘束，以防止角变形，即两块试板采用反变形措施焊接或者拘束措施焊接，要求焊接后平整，但采用拘束措施、即在焊接前对工件进行拘束，焊接后的试板在焊缝处会产生较大的焊接内应力，影响焊接质量，因此现在一般采取反变形措施焊接试板。

由于焊接的材料和厚度不同、或者焊接时所要求的坡口不同时，所发生的角变形也不同，一般变形角度在30°以内；现有的试板反变形焊接工装如图1所示，两块待焊试板5是坡口向下放置在夹具体1上，中间放置垫块1.14，然后将支撑架1.1对称垫在试板5的下方，使试板5达到要求的反变形角度，再将垫板6盖在垫块1.14上面且与两块试板5接触，使用时需将垫板6与试板5点焊焊接后将试板5整体取下，翻转180°再进行正式焊接。

这种现有的试板焊接工装存在以下缺陷：

1. 由于支撑架的倾斜角度和垫块的厚度是确定的，试板必须固定安装在支撑架上，且与支撑架完全贴合后才能达到支撑架的倾斜角度，因此针对不同厚度的试板、不同的反变形角度，需要更换不同的支撑架和垫块来调整，使用不方便、而且需要专门的空间来放置不同的支撑架和垫块，浪费资源；

2. 由于使用时需将垫板6与试板5点焊焊接，再将试板5整体取下，翻转180°再进行正式焊接，试板5与垫板6是在焊接坡口的反方向点焊焊接，因此在点焊点内应力的作用下试板5远离垫板6的一端会翘头，进而使设定的反变形角度加大，翻转180°再进行正式焊接时试板的反变形角度已经比设定的反变形角度大、不准确了；

3. 在取下试板焊接的过程中，两块试板会逐步变形至水平，由于试板自身重力会使试板加速变形，造成焊接后的变形角度不一定是预测的角度，不会很平整，甚至会翘头，影响焊接质量；

4. 标准中规定，焊接的层数根据焊条直径最少是5～7层，最多是10～12层，每层是两道焊道，这样当焊接人员焊完一道焊道时，需搬动工件使工件旋转180°，进行下一道焊道的焊接，焊接人员的劳动强度大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种试板焊接工装，能够根据焊接的材料和厚度不同、或者焊接时所要求的坡口不同调节需要的反变形角度，且能够在降低工人劳动强度的前提下保证焊接质量。

为实现上述目的，本发明包括夹具体、法兰盘、支撑柱和底座；夹具体是一方形结构，横向纵向均对称设置，夹具体上表面左右对称的两边缘分别设有支撑架，支撑架上面设有与之铰接连接的铰接轴，两件支撑板对称设置，一端分别与铰接轴固定连接，支撑板靠近铰接轴的根部位置设置有挡板，垫块设置在夹具体上表面纵向中心线上；刻度盘为两件，刻度范围0～35°，分别对称固定安装在垂直于夹具体上平面的前立面上，且刻度盘指针固定连接于铰接轴延长段上；垂直于夹具体上平面的左、右立面中间位置分别设置有角度调节装置；垂直于夹具体上平面的前、后立面中间位置分别设置有垫块升降调节装置；法兰盘设置在夹具体底平面中央位置，与夹具体固定连接；支撑柱一端与法兰盘通过轴承连接，另一端固定连接于底座；底座上表面设有与之固定连接的锁紧装置，锁紧装置与设置在夹具体底面且相对于夹具体底面中心对称的两个定位块配合。

优选的，角度调节装置1.5与垫块升降调节装置1.11内部采用相同的结构、采用水平调节旋钮通过机构变换为垂直调节顶杆的方式，即角度调节装置包括旋钮Ⅰ、旋轴、顶销、顶杆Ⅰ和压缩弹簧，旋钮Ⅰ固定连接于旋轴一端，旋轴的另一端连接顶销，顶销另一端设置成楔形，旋轴与夹具体通过梯形螺纹连接，顶杆Ⅰ设置在垂直于夹具体上平面的孔内，且其顶杆体上设有楔形滑道，顶销的楔形端置于楔形滑道内并与楔形滑道配合，顶杆Ⅰ顶端与支撑板的底面接触，顶杆Ⅰ底端与压缩弹簧一端固定连接，压缩弹簧的另一端固定连接于夹具体；垫块升降调节装置的顶杆Ⅱ顶端与垫块底面接触。

进一步的，支撑架的数量设置为单边两件、共四件。

优选的，轴承采用平面滚动轴承。

进一步的，铰接轴与刻度盘的外面分别设置有铰接轴护板和刻度盘护板。