基于船形焊的焊接转动支架设计与应用

张国政，张 鑫

（陕西国防工业职业技术学院汽车工程学院，陕西 西安 710300）

船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一。先进的船舶高效焊接技术，在提高船舶建造效率，降低船舶建造成本，提高船舶建造质量等方面具有重要的作用，也是企业提高经济效益的有效途径。先进的船舶高效焊接技术涉及到船舶制造中的工艺设计、计算机数控下料、小合拢、中合拢、大合拢、平面分段、曲面分段、平直立体分段、管线法兰焊接、型材部件装焊等工序和工位的焊接工程。同时也会牵动与之相关的焊接产业链，如焊接材料、焊接设备和专用工装、焊接辅器具、金属的加工、焊接接头设计、焊接接头性能与质量控制、焊接标准与规范等[1]。

平位置焊接是最易于操作和最便于焊缝成形的焊接方式。船形焊相当于将角焊变成了平位置焊，不但能够保证焊缝质量要求，还能有效地改善焊缝成形和提高焊接效率[2]。在传统的工业生产中，机器或产品都是由下料、模压、焊接、冷加工等一系列工艺步骤一步一步制造出来的，而在这些工艺步骤中，特别是结构件的工艺步骤中，焊接就显得尤其重要，特别是机器中的关键部件，焊接要求很高，一般都要求船形焊，也就是焊缝要求在水平状态焊接，目前，对于一些关键小型件的焊接主要采用手工放置在水平工作台上，或在一些焊接模具上固定住，然后进行焊接，但是这样的焊接方式费时费工，当需要调节焊接角度时，需要人工重新摆正，操作麻烦，甚至会出现焊接的过程中发生倾斜的情况，从而也就达不到船形焊的要求。针对上述现有技术存在的不足，本文设计了一种基于船形焊的焊接转动支架。

1 焊接装置设计

1.1 设计方案与思路

本文设计的焊接转动支架，包括控制装置、电机、支架、支撑杆、转轴后支架、立柱和转轴。与传统焊接转动支架不同，本文设计的支架安装在底座上，便于固定和防止振动。控制装置安装在支架外侧，利于操作和检修。电机安装在支架内侧，支撑杆左端安装在支架上，支撑杆右端安装有转轴后支架，电机和转轴后支架之间安装有转轴，转轴左端安装有挡板，可以防止焊接火花飞溅。

为了便于操作和控制，控制装置上设有电源指示灯、电源开关和转速调控旋钮。

为了焊接安全和操作方便，焊枪放置装置安装在立柱上，所述立柱安装在支撑杆上。

转轴上安装有焊件固定装置，可以有效改善焊接过程中焊接件振动影响焊接质量的问题。

1.2 具体实施方式

焊接转动支架如图1所示，包括控制装置、电机、支架、支撑杆、转轴后支架、立柱和转轴；支架安装在底座上，控制装置安装在支架外侧，电机安装在支架内侧，支撑杆左端安装在支架上，所述支撑杆右端安装有转轴后支架，电机和转轴后支架之间安装有转轴，转轴左端套有挡板，控制装置上设有电源指示灯、电源开关和转速调控旋钮，焊枪放置装置安装在立柱上，立柱安装在支撑杆上，转轴上安装有焊件固定装置，如图2所示；将焊件装夹在焊件固定装置上，接通电源，通过转速调控旋钮就可以控制转速，将焊件调整到便于焊接的位置，改变了传统焊接支架不可转动造成的焊接效率底低的情况，且设有焊枪放置装置，方便焊枪放置，通过设有挡板，可以防止焊接火花飞溅到电机上，且该装置操作方便，焊接效率高，且整体结构简单、能耗低和易于推广使用。

图1 焊接转动支架结构示意图

图2 焊件固定装置结构示意图

综上所述，该焊接转动支架设计有焊件固定位置，可以解决焊接过程中需要调节焊接角度时，需要人工重新摆正焊件的问题；设计有焊枪放置装置，避免了施焊过程中由于焊枪随意摆放导致的不安全事故发生。

2 结 论

与现有技术相比，本文设计的焊接转动支架所具有的优点是：

（1）将焊件固定装置安装在转轴上，通过电机控制转轴的转动，改变了传统焊接支架不可转动造成的焊接效率底低的情况。

（2）焊接转动支架设有焊枪放置装置，方便焊枪放置，且该装置操作方便，焊接效率高，且整体结构简单、能耗低和易于推广使用。