一種水下溼法焊接觀測儀及使用方法
2024-04-07 01:05:05
一種水下溼法焊接觀測儀及使用方法
【專利摘要】本發明公開了一種水下溼法焊接觀測儀及使用方法，其特徵在於透明水箱放置在工作檯上，平行光雷射器經支架支撐在透明水箱的一側，高速攝像機經支架支撐在透明水箱的另一側，焊接試板放置在透明水箱內，水下溼法焊接焊槍經支架設在透明水箱內，水下溼法焊接焊槍兩側分別設有導光棒，導光棒經X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆與支架相連接，X軸調節杆調節兩導光棒間的左右距離，Y軸調節杆調節兩導光棒的前後位置，使兩導光棒和焊絲端部在同一平面上，Z軸調節杆調節兩導光棒高度，使兩導光棒與焊絲端部的高度，水下溼法焊接觀測儀的使用方法，操作步驟為：將加水、調節、焊接、結束，本發明可清晰的觀察到水下溼法焊接過程的熔滴過渡情況，對改善水下溼法焊接工藝，提高水下溼法焊接質量具有非常重要的意義。
【專利說明】一種水下溼法焊接觀測儀及使用方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於水下焊接【技術領域】，具體地說是一種操作方便、觀測清楚的水下溼法焊接觀測儀及使用方法。
【背景技術】
[0002]水下焊接是海底石油開採、海洋工程製造、海底管道維修的關鍵技術。同時水下焊接也是國防建設中一項重要的應用技術，用於海上艦艇的應急修理和海上救助。水下溼法焊接觀測對改進水下溼法焊接工藝，提高水下溼法焊接質量有非常重要的意義，水下溼法焊接，由於電弧氣囊周圍溫度很高，產生很多氣泡，傳統的水下溼法焊接觀測方法無法觀測到熔滴過渡情況。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術的不足，提出一種操作方便、觀測清楚，能觀測到熔滴過渡情況的水下溼法焊接觀測儀及使用方法。
[0004]本發明通過如下措施達到:
一種水下溼法焊接觀測儀，包括平行光雷射器、透明水箱、導光棒、水下溼法焊接焊槍、焊接試板、高速攝像機及工作檯，其特徵在於透明水箱放置在工作檯上，平行光雷射器經支架支撐在透明水箱的一側，高速攝像機經支架支撐在透明水箱的另一側，焊接試板放置在透明水箱內，水下溼法焊接焊槍經支架設在透明水箱內，水下溼法焊接焊槍兩側分別設有導光棒，導光棒經X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆與支架相連接，X軸調節杆調節兩導光棒間的左右距離，Y軸調節杆調節兩導光棒的前後位置，使兩導光棒和焊絲端部在同一平面上，Z軸調節杆調節兩導光棒高度，使兩導光棒與焊絲端部的高度。
[0005]本發明所述的兩導光棒分別與左右Z軸調節杆相連接，左右Z軸調節杆分別與X軸調節杆相連接，X軸調節杆與Y軸調節杆相連接，Y軸調節杆與支架相連接。
[0006]本發明所述X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆間的連接可以採用滑套滑杆式連接，也可以採用蝸輪蝸杆式連接，還可以採用液壓油缸相連接，以實現X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆的調節。
[0007]本發明所述的X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆上分別設有定位裝置，以使X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆相對定位。
[0008]本發明所述的透明水箱與高速攝像機間設有濾光片，以濾掉電弧弧光，使高速攝像機清晰地錄製水下溼法焊接過程的熔滴過渡情況。
[0009]本發明所述的兩根導光棒之間的間距w為5-100mm，間距的大小是根據具體焊接工藝參數確定，焊接工藝參數越大導光棒間距越大，以保證導光棒端面應處於電弧區域外電弧氣囊區域內。
[0010]本發明所述的導光棒材質為高純優質耐高溫石英玻璃棒，直徑d=10-30mm，長度為h=40-100mm,導光棒的兩端粗糙度嚴格要求，具有良好的透光性。
[0011]水下溼法焊接觀測儀的使用方法，其特徵在於操作步驟為:
步驟一:將透明水箱加滿水，再將焊接試板裝夾固定在透明水箱內，然後根據焊接工藝參數調節水下溼法焊接焊槍的導電嘴距焊接試板間的距離，水下溼法焊接焊槍的導電嘴距焊接試板間的距離為l(T30mm，
步驟二:通過調節X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆調節兩導光棒的位置，使得兩導光棒與焊絲端部的間距相同並在同一高度、同一垂直面上，
步驟三:打開平行雷射器電源，打開高速攝像機，調節平行雷射器和高速攝像機位置，使得平行雷射器發出的平行雷射穿過兩導光棒，被高速攝像機接收，高速攝像機的鏡頭前搭配相應波長的濾光鏡，以濾掉絕大部分弧光，獲得清晰的熔滴圖像，
步驟四:打開焊接電源，調節焊接參數，進行焊接，高速攝像實時記錄焊接過程，
步驟五:焊接結束，關閉焊接電源和雷射器電源，關閉高速攝像機，對高速攝像採集的圖像進行分析處理。
[0012]本發明工作時，平行雷射器發出的一束平行雷射透過水箱玻璃、導光棒，穿過電弧區域，再經導光棒、水箱玻璃，由濾光片濾掉電弧弧光後，由高速攝像機接受，整個光路不穿過氣泡，避免氣泡對光的折射和散射，可清晰的觀察到水下溼法焊接過程的熔滴過渡情況，對改善水下溼法焊接工藝，提高水下溼法焊接質量具有非常重要的意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的原理示意圖。
[0014]圖2是本發明的一種結構示意圖。
[0015]圖3是圖2的剖面圖。
[0016]圖4是圖2的左視圖。
[0017]圖5是本發明中導光棒間距不意圖。
[0018]圖6是本發明中導光棒形狀尺寸示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明作進一步描述:
如圖所示:一種水下溼法焊接觀測儀，包括平行光雷射器1、透明水箱2、導光棒3和4、水下溼法焊接焊槍5、焊接試板6、高速攝像機7及工作檯8，透明水箱2放置在工作檯上，平行光雷射器I經支架10支撐在透明水箱的一側，高速攝像機7經支架9支撐在透明水箱的另一側，支架9、10為可調節高度的支架，焊接試板6放置在透明水箱2內，水下溼法焊接焊槍5經支架11設在透明水箱2內，支架11上可以設有連接水下溼法焊接焊槍5的託杆，水下溼法焊接焊槍5兩側分別設有導光棒3和4，導光棒3和4設置在透明水箱2內，導光棒3和4經X軸調節杆12、Y軸調節杆13和Z軸調節杆14、15與支架11相連接，導光棒3和4分別與Z軸調節杆14、15的下端部相連接，Z軸調節杆14、15的上端分別與X軸調節杆12的兩側相連接，X軸調節杆12中間部與Y軸調節杆13的一端相連接，Y軸調節杆13的另一端與支架11相連接，X軸調節杆12、Υ軸調節杆13和Z軸調節杆14、15間的連接方式採動可滑動的套杆連接，以方便調節，兩導光棒3和4 一般分別與左右Z軸調節杆相連接，左右Z軸調節杆14、15分別與X軸調節杆12相連接，X軸調節杆12與Y軸調節杆13相連接，Y軸調節杆13與支架11相連接，X軸調節杆12調節兩導光棒間的左右距離，Y軸調節杆13調節兩導光棒的前後位置，使兩導光棒和焊絲端部在同一平面上，Z軸調節杆14、15調節兩導光棒高度，使兩導光棒與焊絲端部的高度；明所述X軸調節杆12、Y軸調節杆13和Z軸調節杆14、15間的連接可以採用滑套滑杆式連接，也可以採用蝸輪蝸杆式連接，還可以採用液壓油缸相連接，以實現X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆的調節，革發明所述的X軸調節杆12、Y軸調節杆13和Z軸調節杆14、15上分別設有定位裝置，以使X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆相對定位，另外，本發明所述的透明水箱2與高速攝像機7間設有濾光片，以濾掉電弧弧光，使高速攝像機清晰地錄製水下溼法焊接過程的熔滴過渡情況；所述的兩根導光棒之間的間距w為5-100mm，間距的大小是根據具體焊接工藝參數確定，焊接工藝參數越大導光棒間距越大，以保證導光棒端面應處於電弧區域外電弧氣囊區域內；所述的導光棒材質為高純優質耐高溫石英玻璃棒，直徑d=10-30mm，長度為h=40-100mm，導光棒的兩端粗糙度嚴格要求，具有良好的透光性。
[0020]一種水下溼法焊接觀測儀的使用方法，其特徵在於操作步驟為:
步驟一:將透明水箱加滿水，再將焊接試板裝夾固定在透明水箱內，然後根據焊接工藝參數調節水下溼法焊接焊槍的導電嘴距焊接試板間的距離，水下溼法焊接焊槍的導電嘴距焊接試板間的距離為l(T30mm，
步驟二:通過調節X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆調節兩導光棒的位置，使得兩導光棒與焊絲端部的間距相同並在同一高度、同一垂直面上，
步驟三:打開平行雷射器電源，打開高速攝像機，調節平行雷射器和高速攝像機位置，使得平行雷射器發出的平行雷射穿過兩導光棒，被高速攝像機接收，高速攝像機的鏡頭前搭配相應波長的濾光鏡，以濾掉絕大部分弧光，獲得清晰的熔滴圖像，
步驟四:打開焊接電源，調節焊接參數，進行焊接，高速攝像實時記錄焊接過程，
步驟五:焊接結束，關閉焊接電源和雷射器電源，關閉高速攝像機，對高速攝像採集的圖像進行分析處理。
[0021]本發明工作時，平行雷射器發出的一束平行雷射透過水箱玻璃、導光棒，穿過電弧區域，再經導光棒、水箱玻璃，由濾光片濾掉電弧弧光後，由高速攝像機接受，整個光路不穿過氣泡，避免氣泡對光的折射和散射，可清晰的觀察到水下溼法焊接過程的熔滴過渡情況，對改善水下溼法焊接工藝，提高水下溼法焊接質量具有非常重要的意義。
[0022]以上公開的僅為本發明的原理裝置，本發明並非局限於此，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用範圍上均會有改變之處，因此本說明書內容不能理解為對該發明的限制。
【權利要求】
1.一種水下溼法焊接觀測儀，包括平行光雷射器、透明水箱、導光棒、水下溼法焊接焊槍、焊接試板、高速攝像機及工作檯，其特徵在於透明水箱放置在工作檯上，平行光雷射器經支架支撐在透明水箱的一側，高速攝像機經支架支撐在透明水箱的另一側，焊接試板放置在透明水箱內，水下溼法焊接焊槍經支架設在透明水箱內，水下溼法焊接焊槍兩側分別設有導光棒，導光棒經X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆與支架相連接，X軸調節杆調節兩導光棒間的左右距離，Y軸調節杆調節兩導光棒的前後位置，使兩導光棒和焊絲端部在同一平面上，Z軸調節杆調節兩導光棒高度，使兩導光棒與焊絲端部的高度。
2.根據權利要求1所述的一種水下溼法焊接觀測儀，其特徵在於兩導光棒分別與左右Z軸調節杆相連接，左右Z軸調節杆分別與X軸調節杆相連接，X軸調節杆與Y軸調節杆相連接，Y軸調節杆與支架相連接。
3.根據權利要求1所述的一種水下溼法焊接觀測儀，其特徵在於X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆間的連接採用滑套滑杆式或蝸輪蝸杆式或液壓油缸相連接，以實現X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆的調節。
4.根據權利要求1所述的一種水下溼法焊接觀測儀，其特徵在於X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆上分別設有定位裝置。
5.記根據權利要求1所述的一種水下溼法焊接觀測儀，其特徵在於透明水箱與高速攝像機間設有濾光片。
6.根據權利要求1所述的一種水下溼法焊接觀測儀，其特徵在於兩根導光棒之間的間距的大小是根據具體焊接工藝參數確定，間距w為5-100mm。
7.根據權利要求1所述的一種水下溼法焊接觀測儀，其特徵在於導光棒材質為高純優質耐高溫石英玻璃棒，直徑d=10-30mm,長度為h=40_100mm。
8.一種水下溼法焊接觀測儀的使用方法，其特徵在於操作步驟為: 步驟一:將透明水箱加滿水，再將焊接試板裝夾固定在透明水箱內，然後根據焊接工藝參數調節水下溼法焊接焊槍的導電嘴距焊接試板間的距離，水下溼法焊接焊槍的導電嘴距焊接試板間的距離為l(T30mm， 步驟二:通過調節X軸調節杆、Y軸調節杆和Z軸調節杆調節兩導光棒的位置，使得兩導光棒與焊絲端部的間距相同並在同一高度、同一垂直面上， 步驟三:打開平行雷射器電源，打開高速攝像機，調節平行雷射器和高速攝像機位置，使得平行雷射器發出的平行雷射穿過兩導光棒，被高速攝像機接收，高速攝像機的鏡頭前搭配相應波長的濾光鏡，以濾掉絕大部分弧光，獲得清晰的熔滴圖像， 步驟四:打開焊接電源，調節焊接參數，進行焊接，高速攝像實時記錄焊接過程， 步驟五:焊接結束，關閉焊接電源和雷射器電源，關閉高速攝像機，對高速攝像採集的圖像進行分析處理。
【文檔編號】B23K37/00GK104227185SQ201410536060
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】孫清潔, 程文倩, 吳來軍, 劉一搏, 謝地, 馮吉才 申請人:哈爾濱工業大學（威海）