一種大直徑金屬材料焊接模具及其焊接方法
【專利摘要】一種大直徑金屬材料焊接模具及其焊接方法，涉及一種焊接技術(shù)。野外焊接時(shí)，使用柴油發(fā)電機(jī)的代價(jià)太高，而且電流不穩(wěn)，焊接質(zhì)量差。本發(fā)明包括上模、下模，所述的上模設(shè)有熔粉腔、注入孔及上焊腔，其特征在于：所述的上模頂面設(shè)有的頂蓋，所述的頂蓋的底面設(shè)有與熔粉腔相通的引槽，所述的引槽一端為點(diǎn)火端，另一端為導(dǎo)火端，所述的點(diǎn)火端外露，導(dǎo)火端與熔粉腔相連，所述的頂蓋上開設(shè)與引槽相通的豎向的煙道，煙道口設(shè)有避免大顆粒物進(jìn)入的濾網(wǎng)，煙道的上方設(shè)有除煙裝置。本技術(shù)方案無需電能，攜帶方便，在野外施工靈活，成本低，且模具頂部增設(shè)煙塵處理裝置，在施工過程中防止灰塵飛濺傷害操作人員，同時(shí)減少煙氣對(duì)人體傷害。
【專利說明】一種大直徑金屬材料焊接模具及其焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]野外施工時(shí)，較多情況下電力部門的電力電纜不能到位，而由于工期的限制，不可能無限制地等待臨時(shí)電源的到來，特別是焊接工作，使用柴油發(fā)電機(jī)的代價(jià)太高，而且電流不穩(wěn)，易造成焊接質(zhì)量的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與改進(jìn)，提供一種大直徑金屬材料焊接模具及其焊接方法，以達(dá)到保證焊接質(zhì)量且使用方便目的。為此，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案。
[0004]一種大直徑金屬材料焊接模具，包括上模、下模，所述的上模設(shè)有熔粉腔、注入孔及上焊腔，所述的注入孔設(shè)于熔粉腔與上焊腔之間，所述的下模設(shè)有與上焊腔相對(duì)的下焊腔，上焊腔與下焊腔拼合形成焊腔，其特征在于:所述的上模頂面設(shè)有的頂蓋，所述的頂蓋的底面設(shè)有與熔粉腔相通的引槽，所述的引槽一端為點(diǎn)火端，另一端為導(dǎo)火端，所述的點(diǎn)火端外露，導(dǎo)火端與熔粉腔相連，所述的頂蓋上開設(shè)與引槽相通的豎向的煙道，煙道口設(shè)有避免大顆粒物進(jìn)入的濾網(wǎng)，煙道的上方設(shè)有除煙裝置。模具頂部增設(shè)煙塵處理裝置，在施工過程中防止灰塵飛濺傷害操作人員，同時(shí)減少煙氣對(duì)人體傷害，煙道豎向設(shè)置，使廢氣及時(shí)排除，其在除煙的同時(shí)也提高了燃燒效率，快速提高模腔的溫度。模具上下分模，利用重力使熔化金屬進(jìn)入焊腔中，由于存在重力，使上模與下模壓緊，模具固定可靠，可以省去夾持件，操作更靈活，使用更方便。
[0005]作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征。
[0006]所述的上模與下模的分型面開設(shè)圓柱狀電纜容納腔，所述的電纜容納腔、焊腔同心，電纜容納腔設(shè)于焊腔的左右兩側(cè)，焊腔的直徑大于電纜容納腔，焊腔與電纜容納腔之間通過圓弧光滑連接。
[0007]所述的注入孔與上焊腔之間通過圓弧光滑連接。
[0008]所述的上模、下模均由石墨塊加工而成，所述的除煙裝置包括由活性碳組成的除煙板，除煙板的左側(cè)外凸于上模，除煙板外凸部設(shè)有向下的廢氣排放口，除煙板的右側(cè)外凸于上模并設(shè)有向下的擋部，所述的擋部與上模右側(cè)面相抵以實(shí)現(xiàn)定位。。
[0009]熔粉腔的豎向截面呈“U”形，熔粉腔的直徑大于注入孔，兩者之間通過圓弧光滑連接，熔粉腔的腔底設(shè)有直徑大于注入孔的熔片，熔片分隔熔粉腔、注入孔。熔粉腔的底部具弧形使熔化的金屬能全部流進(jìn)注入孔到達(dá)焊腔中。
[0010]模具還包括可拆卸的夾具，所述的夾具將上模、下模夾持形成一整體。增設(shè)的夾具有利于提聞焊接的質(zhì)量，保證焊接的品質(zhì)。
[0011]模具由碳素材料高溫?zé)Y(jié)，一次性壓制成型。一次性燒結(jié)壓制成模的密度大，降低了成本，減少施工工序，同時(shí)也減少了原材料的浪費(fèi)。
[0012]焊接方法，其特征在于包括以下步驟:
將待接的電纜及熔模清理干凈，加熱金屬熔接處并除去模內(nèi)水分，安置電纜于焊腔
內(nèi)；
上下方向夾緊模具，放置熔片于熔粉腔；
c.將熔接劑倒入熔粉腔內(nèi)，散布起火粉于熔接劑表層，并留一點(diǎn)在引槽的點(diǎn)火端；
d.向點(diǎn)火端的起火粉發(fā)射火花點(diǎn)火；
e.熔粉腔內(nèi)的火粉燃燒，使熔接劑受熱熔化，熔片熔化后，熔接劑經(jīng)注入孔流入焊腔內(nèi)，等待5-20秒銅漿凝固后，開模取出熔成導(dǎo)線；清除模內(nèi)礦渣，以備再次連接作業(yè)。
[0013]有益效果:本技術(shù)方案無需電能，攜帶方便，在野外施工靈活，成本低，焊接質(zhì)量穩(wěn)定，且模具頂部增設(shè)煙塵處理裝置，在施工過程中防止灰塵飛濺傷害操作人員，同時(shí)減少煙氣對(duì)人體傷害。
[0014]焊腔里角度設(shè)計(jì)成圓弧，其與電纜容納腔圓弧光滑過渡，方便施工，減少引力集中，不易磨損；焊接點(diǎn)工藝美觀，外表光澤鮮亮。
[0015]模具可直接用原材料石油焦高溫?zé)Y(jié)，一次性壓制成型。一次性燒結(jié)壓制成模的密度大，降低了成本，減少施工工序，同時(shí)也減少了原材料的浪費(fèi)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1_上模、2-下模、101-熔粉腔；102-注入孔;3_焊腔；4~頂蓋;401_引槽；402-煙道；5_除煙裝置；6-電纜容納腔；7-熔片；8_廢氣排放口 ；9_濾網(wǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明包括上模1、下模2，所述的上模I設(shè)有熔粉腔101、注入孔102及上焊腔3，所述的注入孔102設(shè)于熔粉腔101與上焊腔3之間，所述的下模2設(shè)有與上焊腔3相對(duì)的下焊腔3，上焊腔3與下焊腔3拼合形成焊腔3，所述的上模I頂面設(shè)有的頂蓋4，所述的頂蓋4的底面設(shè)有與熔粉腔101相通的引槽401，所述的引槽401 —端為點(diǎn)火端，另一端為導(dǎo)火端，所述的點(diǎn)火端外露，導(dǎo)火端與熔粉腔101相連，所述的頂蓋4上開設(shè)與引槽401相通的豎向的煙道402，煙道口設(shè)有避免大顆粒物進(jìn)入的濾網(wǎng)9，煙道402的上方設(shè)有除煙裝置5。模具頂部增設(shè)煙塵處理裝置，在施工過程中防止灰塵飛濺傷害操作人員，同時(shí)減少煙氣對(duì)人體傷害，煙道402豎向設(shè)置，使廢氣及時(shí)排除，其在除煙的同時(shí)也提高了燃燒效率，快速提高模腔的溫度。模具上下分模，利用重力使熔化金屬進(jìn)入焊腔3中，由于存在重力，使上模I與下模2壓緊，模具固定可靠，可以省去夾持件，操作更靈活，使用更方便。
[0020]所述的上模I與下模2的分型面開設(shè)圓柱狀電纜容納腔6，所述的電纜容納腔6、焊腔3同心，電纜容納腔6設(shè)于焊腔3的左右兩側(cè)，焊腔3的直徑大于電纜容納腔6，焊腔3與電纜容納腔6之間通過圓弧光滑連接。焊接時(shí)，電纜經(jīng)電纜容納腔6伸入模腔中。
[0021]為減少應(yīng)力集中，且便于脫模，注入孔102與上焊腔3之間通過圓弧光滑連接。上模1、下模2均由石墨塊加工而成，所述的除煙裝置5包括由活性碳組成的除煙板，除煙板的左側(cè)外凸于上模，除煙板外凸部設(shè)有向下的廢氣排放口 8，除煙板的右側(cè)外凸于上模I并設(shè)有向下的擋部，所述的擋部與上模I右側(cè)面相抵以實(shí)現(xiàn)定位。石墨塊耐高溫，且保溫性好，加工方便。
[0022]熔粉腔101的豎向截面呈“U”形，熔粉腔101的直徑大于注入孔102，兩者之間通過圓弧光滑連接，熔粉腔101的腔底設(shè)有直徑大于注入孔102的熔片7，熔片7分隔熔粉腔101、注入孔102。熔粉腔101的底部具弧形使熔化的金屬能全部流進(jìn)注入孔102到達(dá)焊腔3中。
[0023]模具還包括可拆卸的夾具，所述的夾具將上模1、下模2夾持形成一整體。增設(shè)的夾具有利于提聞焊接的質(zhì)量，保證焊接的品質(zhì)。
[0024]模具也可由碳素材料高溫?zé)Y(jié)，一次性壓制成型。一次性燒結(jié)壓制成模的密度大，降低了成本，減少施工工序，同時(shí)也減少了原材料的浪費(fèi)。
[0025]焊接方法步驟:
a)將待接的電纜及熔模清理干凈，加熱金屬熔接處并除去模內(nèi)水分，安置電纜于焊腔3內(nèi)；
b)上下方向夾緊模具，放置熔片7于熔粉腔101；
c)將熔接劑倒入熔粉腔101內(nèi)，散布起火粉于熔接劑表層，并留一點(diǎn)在引槽401的點(diǎn)火
端;
d)向點(diǎn)火端的起火粉發(fā)射火花點(diǎn)火；
e)熔粉腔101內(nèi)的火粉燃燒，使熔接劑受熱熔化，熔片7熔化后，熔接劑經(jīng)注入孔102流入焊腔3內(nèi)，等待5-20秒銅漿凝固后，開模取出熔成導(dǎo)線；清除模內(nèi)礦渣，以備再次連接作業(yè)。
[0026]以上圖1所示的一種大直徑金屬材料焊接模具及其焊接方法是本發(fā)明的具體實(shí)施例，已經(jīng)體現(xiàn)出本發(fā)明實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，可根據(jù)實(shí)際的使用需要，在本發(fā)明的啟示下，對(duì)其進(jìn)行形狀、結(jié)構(gòu)等方面的等同修改，均在本方案的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種大直徑金屬材料焊接模具，包括上模(I)、下模(2)，所述的上模(I)設(shè)有熔粉腔(101)、注入孔(102)及上焊腔(3)，所述的注入孔(102)設(shè)于熔粉腔(101)與上焊腔(3)之間，所述的下模(2)設(shè)有與上焊腔(3)相對(duì)的下焊腔(3)，上焊腔(3)與下焊腔(3)拼合形成焊腔(3)，其特征在于:所述的上模(I)頂面設(shè)有的頂蓋(4)，所述的頂蓋(4)的底面設(shè)有與熔粉腔(101)相通的引槽(401)，所述的引槽(401)—端為點(diǎn)火端，另一端為導(dǎo)火端，所述的點(diǎn)火端外露，導(dǎo)火端與熔粉腔(101)相連，所述的頂蓋(4)上開設(shè)與引槽(401)相通的豎向的煙道(402)，煙道口設(shè)有避免大顆粒物進(jìn)入的濾網(wǎng)(9)，煙道(402)的上方設(shè)有除煙裝置(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑金屬材料焊接模具，其特征在于:所述的上模(I)與下模(2)的分型面開設(shè)圓柱狀電纜容納腔(6)，所述的電纜容納腔(6)、焊腔(3)同心，電纜容納腔(6)設(shè)于焊腔(3)的左右兩側(cè)，焊腔(3)的直徑大于電纜容納腔(6)，焊腔(3)與電纜容納腔(6)之間通過圓弧光滑連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大直徑金屬材料焊接模具，其特征在于:所述的注入孔(102)與上焊腔(3)之間通過圓弧光滑連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大直徑金屬材料焊接模具，其特征在于:所述的上模(I)、下模(2)均由石墨塊加工而成，所述的除煙裝置(5)包括由活性碳組成的除煙板，除煙板的左側(cè)外凸于上模，除煙板外凸部設(shè)有向下的廢氣排放口(8)，除煙板的右側(cè)外凸于上模(I)并設(shè)有向下的擋部，所述的擋部與上模(I)右側(cè)面相抵以實(shí)現(xiàn)定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大直徑金屬材料焊接模具，其特征在于:熔粉腔(101)的豎向截面呈“U”形，熔粉腔(101)的直徑大于注入孔(102)，兩者之間通過圓弧光滑連接，熔粉腔(101)的腔底設(shè)有直徑大于注入孔(102)的熔片(7)，熔片(7)分隔熔粉腔(101)、注入孔(102)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑金屬材料焊接模具，其特征在于:模具還包括可拆卸的夾具，所述的夾具將上模(I)、下模(2)夾持形成一整體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑金屬材料焊接模具，其特征在于:模具由碳素材料高溫?zé)Y(jié)，一次性壓制成型。
8.采用權(quán)利要求1所述的一種大直徑金屬材料焊接模具的焊接方法，其特征在于包括以下步驟: a.將待接的電纜及熔模清理干凈，加熱金屬熔接處并除去模內(nèi)水分，安置電纜于焊腔(3)內(nèi)； b.上下方向夾緊模具，放置熔片(7)于熔粉腔(101); c.將熔接劑倒入熔粉腔(101)內(nèi)，散布起火粉于熔接劑表層，并留一點(diǎn)在引槽(401)的點(diǎn)火端； d.向點(diǎn)火端的起火粉發(fā)射火花點(diǎn)火； e.熔粉腔(101)內(nèi)的火粉燃燒，使熔接劑受熱熔化，熔片(7)熔化后，熔接劑經(jīng)注入孔(102)流入焊腔(3)內(nèi)，等待5-20秒銅漿凝固后，開模取出熔成導(dǎo)線；清除模內(nèi)礦渣，以備再次連接作業(yè)。
【文檔編號(hào)】B23K1/08GK103692048SQ201310655568
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】胡炯榮, 王衛(wèi)鋼, 方德興 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司, 浙江省送變電工程公司