焊剂垫：焊接成形装置的应用与优点

焊剂垫又称焊缝成形装置。在埋弧焊时为了防止焊缝烧穿或使背面成形，常采用一定厚度的焊剂层作焊缝背面的衬托装置——焊剂垫。其结构形式较多，有的是生产单位自行制造，也有专业厂生产供应。

图3-99 橡皮膜式焊剂垫

1—焊剂 2—盖板 3—橡皮膜 4—螺栓 5—气室

图3-100 软管式纵缝焊剂垫

1—焊剂 2—帆布 3—充气软管 4—气缸 5—焊剂槽

1.纵缝焊接用的焊剂垫

（1）橡皮膜式焊剂垫 其结构如图3-99所示，工作时，当气室5内通入压缩空气，橡皮膜3即向上凸起而将焊剂1顶到焊件背面，起衬托作用。此焊剂垫的优点是结构简单，使用方便。其工作部分宽度为300mm、长度为2m，过长会造成橡皮膜上的压力分布不匀，因焊剂垫末端压力太小，而托不住熔池造成铁液下流，产生烧穿现象。这种焊剂垫常用于长纵缝的焊接。

（2）软管式纵缝焊剂垫 其结构如图3-100所示。工作时，气缸先将焊剂槽撑托于焊缝下，当压缩空气使软管3充气膨胀时，将焊剂1压向焊件，使之与焊缝背面贴紧。此类焊剂垫的优点是压力分布均匀，焊缝背面可成形，适于长纵缝的焊接。

软管式焊剂垫经常与电磁夹紧机构组合使用，构成平板拼接的专用焊接夹具。图3-101为功能比较完备巨能横向移动的具有焊剂垫的电磁—软管式拼板装置。该装置可用于拼接大面积平板，如铁路油槽车罐体卷圆前的拼接、船体甲板和桥面板的拼接等。

可焊纵缝长度达10m。整个装置由两个小车支承，可沿轨距为6m的钢轨做横向移动以适应不同部位纵缝的焊接。通过小车保证焊缝对中的横向调整；当软管10通入压缩空气使支承辊子2、8升起时，平钢板可做纵、横向位置的适当调整；对缝位置的适当调整；对缝位置确定后，用电磁铁（吸力不小于20kN/m²）进行固定，并对软管12通入压缩空气，使焊剂压向焊件，即可进行纵缝焊接。

图3-102为大直径筒体焊接内纵缝时使用的软管式焊剂垫。其特点是利用软管6充气把槽体5压向焊件，再向软管3充气把焊剂压向焊件，保证焊剂有足够的压力，又防止焊剂外溢。

2.筒体内环缝焊接用的焊剂垫

常用的有圆盘式和传动带式两种类型。

（1）圆盘式环缝焊剂垫 其结构如图3-103所示。其工作过程为装满焊剂2的圆盘对准焊缝，由气缸4压向焊件，施焊时转盘在摩擦力的作用下，随筒体的转动而绕自身的主轴旋转，将焊剂连续不断地送到焊道下。这种焊剂垫结构简单，使用方便。缺点是转盘旋转时，焊剂易散落，需用人工不断补充。

图3-104为环槽式焊剂垫，工作原理和上述相同，区别在于圆盘3上装有一弹性环形槽6，槽内装满焊剂，在气缸4作用下压向焊件，也靠工件带动回转。

图3-101 电磁—软管式焊剂垫

1—小车 2、8—支承辊 3—装焊剂帆布槽 4—推杆 5—电磁铁心 6—电磁线圈 7—线圈壳体 9—枕梁 10、11、12—软管（ф50～ф65mm）

图3-102 筒体内纵缝用焊剂垫

1—钢轮 2—小车 3、6—软管 4—帆布槽 5—钢槽体

(www.xing528.com)

图3-103 圆盘式焊剂垫

1—橡胶带 2—焊剂 3—滚动轴承 4—气缸

图3-104 环槽式焊剂垫

1—小车 2—轴 3—圆盘 4—气缸 5—槽托座 6—环形槽

图3-105 传动带式焊剂垫工作原理

1—筒体 2—焊剂 3—传动带

（2）传动带式焊剂垫 工作原理如图3-105所示，铺满焊剂的传动带在焊件重力或气缸作用下压紧焊件，并由工件带动回转。图3-106为实际使用的带式焊剂垫结构。其工作过程是装满焊剂的传动带在气缸4的作用下压向焊件，当焊件筒身转动时，带动其回转。其特点是：结构坚固、使用可靠、维修方便、焊剂厚度均匀、受力适当、焊剂不易破碎、粒度易控制、透气性好，但焊剂易撒落到地面上，移动范围小，不能用于窄小空间，需由人工添加焊剂。

图3-106 传动带式焊剂垫

1—皮带 2—焊剂 3—张紧构 4—气缸 5—蜗斗

3.软衬垫

利用热固化树脂和石英砂等材料制成软衬垫，用粘接带贴在焊缝背面，或用磁性夹具压向焊件，如图3-107所示。由于外形尺寸小，故宜用于狭窄部位的直缝及曲面焊缝（含环缝）。当坡口间隙在3mm以内、钝边在2mm以内，可保证单面焊双面成形。缺点是使用时需在坡口中填充一定合金成分的金属颗粒，巨软衬垫制造工艺复杂。

4.螺旋推进器式焊剂垫

它又可分为卧式和立式两种：

图3-107 软衬垫

1—塑面隔离纸 2—双面粘接带 3—玻璃纤维带 4—热固化树脂石英砂垫 5—石棉泥板垫 6—热收缩薄膜 7—瓦楞纸衬

（1）卧式螺旋推进器式焊剂垫 主要利用螺旋推进器将焊剂推向焊件表面，并使焊剂自动循环，使用时可利用升降传动机构，调整焊剂垫的高度，以保证与焊件表面的良好接触。

（2）立式螺旋推进器式焊剂垫 它的工作原理与卧式相同，区别是立式螺旋推进器是垂直安装的，未熔化的焊剂靠自重返回。其优点是移动灵活，减轻了工人铲焊剂的劳动，焊剂垫与焊件表面能保持适当的接触压力。缺点是结构较复杂，传动机构要求有较好的密封性，焊剂易破碎。

5.热固化焊剂垫

热固化焊剂垫的结构如图3-108所示。热固化焊剂垫长约600mm，利用磁铁夹具固定于焊件底部。这种衬垫柔性大，贴合性好、安全方便、便于保管。