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一种焊道残余应力消除装置及方法制造方法及图纸

技术编号:34135189 阅读:25 留言:0更新日期:2022-07-14 16:26
本发明专利技术属于焊道残余应力消除技术领域,具体的说是一种焊道残余应力消除装置及方法,该残余应力消除装置包括基座、伸缩杆、轴承转轴和超声装置,所述基座的内部左侧开设有安装槽,所述基座内部的安装槽左上方转动连接有第一滚轮,所述基座内部的安装槽左下方转动连接有第二滚轮,所述基座内部凹槽中转动连接有电磁铁;本发明专利技术通过第二滚轮在支撑弹簧作用下推动焊件上移并抵到安装槽的上侧,使得基座不容易出现上下摆动,焊件较大时第二滚轮转动,使得基座可以沿着焊件边缘移动对其他位置残余应力消除,避免了现有技术中的超声装置需要转移时,必须先对磁力座进行断电消磁,然后人工才能进行搬运转移,造成工作效率较低。造成工作效率较低。造成工作效率较低。

【技术实现步骤摘要】
一种焊道残余应力消除装置及方法


[0001]本专利技术属于焊道残余应力消除
,具体的说是一种焊道残余应力消除装置及方法。

技术介绍

[0002]焊接过程中,由于焊接件产生温度梯度,接头组织和性能的不均匀,就会在焊件内产生应力和应变,焊后残留在焊件内的焊接应力就是焊接残余应力,它是没有外载荷作用时就存在的应力,焊道残余应力是焊接技术带来的一个几乎无法避免的缺陷,为了避免残余应力影响结构安全运行,需要设法消除焊接残余应力,改善焊接接头的塑性和韧性,以提高焊件结构性能,目前现有技术中通过超声波消除焊道残余应力得到了很好的应用,基本原理是利用大功率超声波推动冲击工具以每秒二万次以上的频率冲击金属物体表面,由于超声波的高频、高效和聚焦下的大能量,使金属表层产生较大的压缩塑性变形,同时超声波焊接应力消除设备波改变了原有的应力场,产生一定数值的压应力,并使被冲击部位得以强化,显著提高金属焊接接头及结构的疲劳强度,大幅度延长其疲劳寿命。
[0003]现有技术中出现了一项专利关于一种焊道残余应力消除装置及方法的技术方案,如申请号为CN201910675347.9的一项中国专利公开了一种焊道残余应力消除装置及方法,包括磁力座、机械臂、超声冲击头,所述超声冲击头铰接安装在机械臂的第一端,机械臂的第二端铰接安装在磁力座上,且超声冲击头的轴线垂直于超声冲击头与机械臂的铰接轴,将磁力座固定在待修复的工件附近,然后调整机械臂、超声冲击头的位置,使超声冲击头的头部对准工件的焊道表面,然后将机械臂、超声冲击头固定,使其保持此姿势,开启超声冲击头对焊道进行残余应力进行消除,相对于传统操作无需操作者双手操作且劳动强度较小,提高了残余应力消除效果,上述专利虽然实现了对超声装置的固定,避免了人工手持造成残余应力消除时出现手部抖动不稳定的情况,以及降低了人工劳动强度,但是仍存在部分缺陷,当焊接件尺寸较大时,超声装置需要更换位置对焊道残余应力进行消除,但是上述专利通过磁力座吸附在焊接件上,转移时需要先将磁力座断电消磁然后才能转移,导致转移过程中过于繁琐,降低了生产效率,以及磁力座只能适应一些平整的平台上,导致设备适应范围较小。
[0004]有鉴于此,本专利技术通过提出一种焊道残余应力消除装置及方法,以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]为了弥补现有技术的不足,解决现有装置通过磁力座吸附在焊接件上,转移时需要先将磁力座断电消磁然后才能转移,导致转移过程中过于繁琐,降低了生产效率,以及磁力座只能适应一些平整的平台上,导致适应范围较小的问题,故本专利技术提出了一种焊道残余应力消除装置及方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种焊道残余应力消除方法,所述
消除方法包括以下步骤:
[0007]S1:焊件焊接完成后,然后将焊件放置在制定平台上,首先通过第一滚轮和第二滚轮左侧的斜角将基座插入到焊件上,然后在下侧的第二滚轮的支撑作用下,推动焊件上移抵到安装槽的上表面,初步将基座夹紧在焊件上,避免了基座出现上下摆动;
[0008]S2:电磁铁通电并吸引焊件,使得支撑板与焊件之间进一步紧密接触,提高基座在焊件上的稳定性,避免了基座出现前后移动,然后调节伸缩杆并通过伸缩杆上端的轴承转轴,使得超声装置的前端与焊件内侧的焊道接触,然后通过螺栓固定伸缩杆和轴承转轴,使得超声装置被固定,并通电运行对残余应力进行消除;
[0009]S3:第二滚轮内部驱动电机启动运行,并在滚珠和第一滚轮辅助下,使得基座可以沿着焊件移动,从而满足对较大尺寸焊件上的不同位置进行残余应力消除;
[0010]S4:焊件上不适合基座进行夹紧时,可以将基座放置在工作平台上,然后转动电磁铁,使得支撑轮与平台接触,同时电磁铁通过钢丝绳带动锥齿轮转动,从而带动驱动轴转动,使得第二滚轮转动向下与平台接触,同时电磁铁带动支撑轮,并在橡胶层作用下与第二滚轮的下端保持在同一直线上,然后通过第二滚轮和支撑轮进行移动,实现可以带动超声装置移动完成对焊件上的焊道残余应力进行消除。
[0011]一种焊道残余应力消除装置,所述残余应力消除装置适用于上述的焊道残余应力消除方法,所述残余应力消除装置包括基座、伸缩杆、轴承转轴和超声装置,所述伸缩杆的下端通过螺栓转动连接在基座上端的中间位置,所述伸缩杆的上端内部与轴承转轴的外侧固定连接,所述超声装置的外侧与轴承转轴的内侧固定连接,所述基座的内部左侧开设有安装槽,所述基座内部的安装槽左上方转动连接有第一滚轮,所述第一滚轮的外侧框架与基座的上方滑动连接,所述第一滚轮的外侧框架上端固定连接有复位弹簧,所述安装槽的内部上下两侧且在第一滚轮的右侧固定连接有支撑板,所述支撑板的内部左侧转动连接有滚珠,所述滚珠沿着支撑板的外表面均匀分布,所述基座内部的安装槽左下方转动连接有第二滚轮,所述第二滚轮的外侧框架下端固定连接有驱动轴,所述驱动轴的两端与基座的内部转动连接,所述驱动轴的两端开设有环形连接槽,所述连接槽的内侧滑动连接有支撑弹簧,所述支撑弹簧的硬度大于复位弹簧的硬度,所述第二滚轮的外侧设置有驱动电机,所述基座的右侧开设有凹槽,所述基座内部凹槽中转动连接有电磁铁。
[0012]工作时,首先将等待消除焊道残余应力的焊件放置在工作平台上,并将焊件表面擦拭干净,然后将焊件的一侧插入到基座的内侧,使得焊件推动第一滚轮上移及第二滚轮下移,然后在复位弹簧和支撑弹簧的作用下初步将基座夹紧在焊件上,因为支撑弹簧的硬度大于复位弹簧的硬度,所以复位弹簧更容易被压缩,从而第二滚轮在支撑弹簧作用下推动焊件上移并抵到安装槽的上侧,同时焊件的右端抵到滚珠上,使得基座不容易出现上下摆动,然后将电磁铁通电,从而电磁铁通过支撑板之间的空隙吸引焊件与滚珠之间紧密接触,并在第一滚轮和第二滚轮之间的摩擦力作用下,使得基座不容易出现前后滑动,然后通过调节伸缩杆,并利用轴承转轴使得超声装置的前端冲击头与焊道之间接触,然后启动超声装置对焊道进行冲击,从而消除内部的残余应力,当焊件较大时,通过启动驱动电机,从而驱动电机驱动第二滚轮转动,以及滚珠可以减小焊件与支撑板之间的摩擦力,使得基座可以沿着焊件边缘移动,同时电磁铁始终吸引焊件的边缘与滚珠贴合,从而为基座的移动提供了导向作用,使得基座移动时不会出现偏差,然后超声装置对焊件其他位置进行残余
应力消除,避免了人工手持超声装置时容易出现晃动的情况,以及避免了现有技术中的超声装置需要转移时,必须先对磁力座进行断电消磁,然后人工才能进行搬运转移,造成工作效率较低,以及搬运后需要重新定位校准,保证超声装置的前端冲击头与焊道接触,增加了人工的劳动强度。
[0013]优选的,所述第一滚轮和第二滚轮的左侧设置有25~70度斜角。
[0014]工作时,当焊件边缘插入到基座的内侧时,因为第一滚轮与第二滚轮的左侧均设置有25~70度斜角,所以在将基座安装在焊件边缘上时,焊件插入时阻力更小,提高了基座的安装效率,以及避免了焊件插入时因为插入速度较快而对第一滚轮和第二滚轮造成损伤,从而通过斜角减小了焊件插入时产生的冲击力,保护了本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊道残余应力消除方法,其特征在于:所述消除方法包括以下步骤:S1:焊件焊接完成后,然后将焊件放置在制定平台上,首先通过第一滚轮(4)和第二滚轮(6)左侧的斜角将基座(1)插入到焊件上,然后在下侧的第二滚轮(6)的支撑作用下,推动焊件上移抵到安装槽(11)的上表面,初步将基座(1)夹紧在焊件上,避免了基座(1)出现上下摆动;S2:电磁铁(7)通电并吸引焊件,使得支撑板(5)与焊件之间进一步紧密接触,提高基座(1)在焊件上的稳定性,避免了基座(1)出现前后移动,然后调节伸缩杆(2)并通过伸缩杆(2)上端的轴承转轴(21),使得超声装置(3)的前端与焊件内侧的焊道接触,然后通过螺栓固定伸缩杆(2)和轴承转轴(21),使得超声装置(3)被固定,并通电运行对残余应力进行消除;S3:第二滚轮(6)内部驱动电机(64)启动运行,并在滚珠(51)和第一滚轮(4)辅助下,使得基座(1)可以沿着焊件移动,从而满足对较大尺寸焊件上的不同位置进行残余应力消除;S4:焊件上不适合基座(1)进行夹紧时,可以将基座(1)放置在工作平台上,然后转动电磁铁(7),使得支撑轮(71)与平台接触,同时电磁铁(7)通过钢丝绳(73)带动锥齿轮(74)转动,从而带动驱动轴(61)转动,使得第二滚轮(6)转动向下与平台接触,同时电磁铁(7)带动支撑轮(72),并在橡胶层作用下与第二滚轮(6)的下端保持在同一直线上,然后通过第二滚轮(6)和支撑轮(72)进行移动,实现可以带动超声装置(3)移动完成对焊件上的焊道残余应力进行消除。2.一种焊道残余应力消除装置,其特征在于:所述残余应力消除装置适用于权利要求1中的焊道残余应力消除方法,所述残余应力消除装置包括基座(1)、伸缩杆(2)、轴承转轴(21)和超声装置(3),所述伸缩杆(2)的下端通过螺栓转动连接在基座(1)上端的中间位置,所述伸缩杆(2)的上端内部与轴承转轴(21)的外侧固定连接,所述超声装置(3)的外侧与轴承转轴(21)的内侧固定连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹琪李洪旭
申请(专利权)人:邹琪
类型:发明
国别省市:

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