埋弧焊时为了调整焊接机头与不锈钢管焊件的相对位置,使整个焊接过程中待焊处始终处于最适合焊接的位置,还要保证在施焊过程中稳定、可靠安全,一般均需有相应的辅助设备与焊机相配合。辅助设备有焊接夹具、焊件变位设备、焊机机头变位设备、焊缝成形设备和导电嘴等。
1. 焊接夹具
其目的在于使不锈钢管焊件准确定位并夹紧,以便焊接。这样可以减少或免去定位焊缝且能减少焊接变形。图4-13为一种常用的筒形工件纵焊缝的琴键夹具的示意图,配有成形铜垫板,能获得单面焊双面成形的焊缝。
2. 焊件变位设备
主要功能是使焊件旋转、倾斜、翻转 以使待焊处处于最适合焊接的位置,来达到提高生产效率,保证焊缝质量和减轻工人劳动强度的目的。焊件变位设备的形式、结构和尺寸要根据焊接构件的形式、重量专门设计。通常有滚轮架和翻转机等。用于回转体的典型滚轮架如图4-14所示。长轴式焊接滚轮架的主动滚轮与从动滚轮的数量较多时,要求滚轮始终保持在同一轴线上,焊件在上面不易变形和打滑。这种滚轮架适用于焊接中、薄壁、长度大的筒形焊件。筒体上如有凸出附件,应防止转动中与长轴相互干涉。
3. 焊机机头变位设备
这种设备又称焊接操作机。它能将焊接机头对准待焊位置,使之在该位置上操作,或者以一定速度沿规定轨迹移动焊机机头进行焊接。它与焊接滚轮架(滚轮架的结构形式、选用,见JB/T 9187-1999《焊接滚轮架》)等配合使用,能完成各种构件的焊接。其基本形式有平台式、悬臂式、伸缩式、龙门式等几种。常用的平台焊接操作机与滚轮架配合使用情况,如图4-14、图4-15所示。
4. 焊缝成形设备
由于埋弧焊的电弧功率较大,在对接接头焊接时,为了防止熔化金属的流失和烧穿并促使焊缝背面成形,往往需要在焊缝背面加垫板。最常用的焊缝成形设备除前面所述的铜垫板外,还有焊剂衬垫。它适用于纵焊缝和环焊缝。图4-16为典型的带式环焊缝焊剂垫的示意图。图中举升气缸6在工作时将带支撑总成1举起,使带两边凸棱与工作表面接触,带在摩擦力的作用下随焊件运动。位于带一端的焊剂斗3内的焊剂经出料口落在带上,传到待焊点的下方,托住高温的熔池,过后将多余焊剂传到另一端,落入回收箱内,供重复使用(需筛除碎粉、渣壳等,并重新烘干)。
5. 导电嘴
导电嘴按结构分为管式导电嘴(或称管状偏心导电嘴、偏心导电嘴)、滚轮式(或称滚动式导电嘴)、夹闸瓦式导电嘴(或瓦片式导电嘴)。Φ4.0mm以下的细焊丝常用管式导电嘴;Φ4.0mm以上的焊丝宜用滚轮式或夹瓦式导电嘴。导电嘴的结构见图4-17。