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1.本实用新型涉及焊接领域，具体涉及一种焊接用引熄弧板。
背景技术：
2.在船体生产过程中，焊接作业可达60％以上，但焊接缺陷分为跟多种，存在的焊接缺陷若不能在焊接过程中有效控制或者焊后正确处理，会导致船舶航行过程中断裂、漏水等现象。在拼板焊接作业中，一开始的焊接极易发生焊接缺陷，瞬时的电流电压无法满足气体保护、母材适用型到位，为防止出现焊接缺陷，在焊接接头始末端获得正常尺寸的焊缝界面，焊前会装配一块金属板，即引熄弧板，开始和结束焊接均在两头金属板上，点焊完毕后进行割除。
3.在传统引熄弧板作业过程中，采用小整板或者弹性引熄弧板，因焊接收缩、焊接应力集中等问题，焊接端头质量缺陷较多。
技术实现要素：
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种焊接用引熄弧板，通过在引熄弧板上设置u型槽，加工焊接应力均匀散开，降低焊接形变量。
5.本实用新型的技术目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种焊接用引熄弧板，安装在待焊接母材一侧，引熄弧板包括引弧板和熄弧板，其结构包括板体，板体上开设有u型槽，u型槽的槽口向上，u型槽的u型开口朝向待焊接母材一侧。
7.进一步地，所述板体为长300mm、宽300mm、厚度在20-25mm，待焊接母材的板厚在20-25mm。
8.进一步地，u型槽的u型开口距离板体的边缘80mm。
9.进一步地，u型槽的u型开口端部的半宽为120mm，所述u型槽的u型开口端部距离u型底部的距离为110mm。
10.进一步地，u型槽的槽口深度等于板体厚度。
11.进一步地，引弧板的u型槽的u型开口朝向与焊接方向一致，熄弧板u型槽的u型开口朝向与焊接方向相反。
12.进一步地，板体与待焊接母材材料相同。
13.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
14.本实用新型的焊接用引熄弧板通过u型槽的设置，使得引熄弧板在焊接使用过程中将焊接应力有效均匀分散，减少了焊接过程中应力集中导致的焊接变形、气孔、裂纹等问题，减少了后续的返工操作；
15.本实用新型的引熄弧板结构简单，任何一位装配工均能使用，在保证焊接端头质量的前提下，降低焊接变形量，降低原先因瞬时电流电压的影响导致端头区域气孔、裂纹等质量缺陷出现概率及后续电焊打磨返修等工作量；
16.对设置的u型开槽也进行位置统一，只需手割刀就可自行对引熄弧板进行开槽，难度不大，只需员工掌握基本的装配切割工艺即可，另外，引熄弧板的定置管理方便人员搬运，更好地为满足人因功效。
附图说明
17.图1是本实用新型的焊接用引熄弧板结构示意图。
18.图2是本实用新型的焊接用引熄弧板的结构平面图。
19.图3是本实用新型中的焊接用引熄弧板安装示意图。
20.图4是传统的引弧板焊接应力分析图谱。
21.图5是本实用新型的引弧板焊接应力分析图谱。
22.图6是传统的熄弧板焊接应力分析图谱。
23.图7是本实用新型的熄弧板焊接应力分析图片。
24.图中，1、板体；2、u型槽；3、u型开口端部；4、u型底部；5、引弧板；6、熄弧板。
具体实施方式
25.下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案进行进一步描述：
26.一种焊接用引熄弧板，如图1-3所示，其安装在待焊接母材一侧，可以有效降焊接端头的焊接缺陷，控制焊接端头的变形量，适用于所有埋弧焊、co2手工焊的拼板作业，还可以适用于宽度较小、焊接量不大的角钢对接焊接；引熄弧板包括引弧板和熄弧板，其结构包括板体1，板体1上开设有u型槽2，u型槽2的槽口向上，u型槽2的u型开口朝向待焊接母材一侧。
27.由于板厚较薄，焊接过程中热输入不像厚板在板厚方向容易释放焊接应力，应力会在板厚方向集中，内应力在焊缝附近是拉应力，离开焊缝较远的区域为压应力，在压应力的作用下达到临界应力时，薄板就会产生失稳，经过高温后，焊材发生膨胀现象，焊缝在被内应力拉扯后，就会有像上翘的收缩变形现象发生。
28.式中，为临界应力(pa)，δ为待焊接母材的板厚(mm)，b为待焊接母材的板宽(mm)，k为拼板支撑系数，待焊接母材上焊接的结构越多k值越高，临界应力值越大。
29.从上述公式可以看出，板厚与板宽的比值越小，临界应力就越大，更容易产生失稳导致波浪变形，，待焊接母材的板厚在20-25mm，引熄弧板采用20mm-25mm之间，引熄弧板的厚度与待焊接母材的厚度相同时焊接效果最佳。
30.本实施例中板体采用长300mm、宽300mm、厚度为20mm的板材，u型槽的u型开口距离板体的边缘80mm，u型槽的u型开口端部3的半宽(u型开口端部到u型开口中部的距离)为120mm，u型槽的u型开口端部3距离u型底部4的距离为110mm。为了更好的实现应力的均匀散开，u型槽的槽口深度等于板体厚度。
31.使用时，将引弧板5和熄弧板6分别焊接固定在厚度为20mm的待焊接母材的两端，为了保证应力分布方向正确，引弧板的u型槽的u型开口朝向与焊接方向一致，熄弧板u型槽的u型开口朝向与焊接方向相反。
32.材料对焊接过程中变形影响起决定性因素，不同材料对应不同热物理性能和力学性能，其中热物理性能主要体现在导热系数上，导热系数是焊接变形导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关，一般材料导热系数越低，焊接过程中热反应区温度梯度越大，弹性模量越小，材料发生弹性模量变形相对越大；焊接过程中慢慢达到材料屈服强度极限时，残余应力达到最高值，易引起脆性断裂，所以，材料的选择是控制焊接变形至关重要的第一步，通过现场实验确认，与母材材质一致为最佳，其次是e级钢材质，本实施例中板体优选与待焊接母材材料相同的板材。
33.通过有限元分析，分别对分析了传统的引弧板上应力分布和本实用新型的引弧板上应力分析，如图4和图5所示，可以明显看到采用本实用新型的引弧板后焊接变形较之前的范围明显缩小，应力有效分散。同样，对传统的熄弧板上应力分布和本实用新型的熄弧板上应力分析，如图6和图7所示，可以明显看到采用本实用新型的熄弧板后焊接变形较之前的范围明显缩小，应力有效分散。
34.本实施例只是对本实用新型的进一步解释，并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
技术特征：
1.一种焊接用引熄弧板，其特征在于，安装在待焊接母材一侧，所述引熄弧板包括引弧板和熄弧板，包括板体，所述板体上开设有u型槽，所述u型槽的槽口向上，所述u型槽的u型开口朝向待焊接母材一侧。2.根据权利要求1所述的一种焊接用引熄弧板，其特征在于，所述板体为长300mm、宽300mm、厚度在20-25mm；所述待焊接母材的板厚在20-25mm。3.根据权利要求2所述的一种焊接用引熄弧板，其特征在于，所述u型槽的u型开口距离板体的边缘80mm。4.根据权利要求3所述的一种焊接用引熄弧板，其特征在于，所述u型槽的u型开口端部的半宽为120mm，所述u型槽的u型开口端部距离u型底部的距离为110mm。5.根据权利要求1所述的一种焊接用引熄弧板，其特征在于，所述u型槽的槽口深度等于板体厚度。6.根据权利要求1所述的一种焊接用引熄弧板，其特征在于，所述引弧板的u型槽的u型开口朝向与焊接方向一致，所述熄弧板u型槽的u型开口朝向与焊接方向相反。7.根据权利要求1所述的一种焊接用引熄弧板，其特征在于，所述板体与待焊接母材材料相同。
技术总结
本实用新型涉及一种焊接用引熄弧板，涉及焊接领域，安装在待焊接母材一侧，引熄弧板包括引弧板和熄弧板，其结构包括板体，板体上开设有U型槽，U型槽的槽口向上，U型槽的U型开口朝向待焊接母材一侧。本实用新型的焊接用引熄弧板通过U型槽的设置，使得引熄弧板在焊接使用过程中将焊接应力有效均匀分散，减少了焊接过程中应力集中导致的焊接变形、气孔、裂纹等问题，减少了后续的返工操作。减少了后续的返工操作。减少了后续的返工操作。
技术研发人员：洪城 陈治蒿 陆佳华 孙滨 陈思浩 郭传锋
受保护的技术使用者：上海江南长兴造船有限责任公司
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/7/19
(整理：越城焊工培训学校)
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