[發(fā)明專利]窄間隙焊縫測溫裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010186137.2
• 申請日: 2010-05-22
• 公開（公告）號: CN101858793A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉雙明;曾成;肖杰;王虹;石聯(lián)峰
• 申請（專利權(quán)）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K7/22;G01K1/16;G01K1/14;G01K1/02
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所 51106
• 代理人: 劉克勤

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于工件加熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種窄間隙焊縫測溫裝置及該窄間隙焊縫的測溫方法。

背景技術(shù)：

大型軸類工件(例如汽輪機轉(zhuǎn)子主軸)通常采用兩種生產(chǎn)方式，一種是整體鍛造成型；另一種是分段鍛造成型后將各個段焊接成整體。整體鍛造成型因需要大型的專用設(shè)備，具有成本高、技術(shù)難度大、生產(chǎn)周期長等特點，實用性較差。而分段鍛造成型雖克服了成本高、生產(chǎn)周期長等特點，但需要很好的焊接技術(shù)，而焊接技術(shù)中窄間隙焊縫因具有較好的力學性能、較低的殘余應(yīng)力與殘余變形、焊接生產(chǎn)率高以及生產(chǎn)成本低等特點，避免了傳統(tǒng)大厚度鋼板焊接技術(shù)的坡口截面大、焊接速度緩慢、焊縫中金屬填敷量大、焊后板材應(yīng)力變形很大、生產(chǎn)效率低下等缺陷。因此窄間隙焊縫技術(shù)在工件焊接中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是汽輪機轉(zhuǎn)子的焊接。

但由于汽輪機轉(zhuǎn)子主軸的直徑很大，焊縫深，焊接時，工件溫度為非恒溫狀態(tài)，不同于一般的軸類工件，焊接難度很大，因此，汽輪機轉(zhuǎn)子的窄間隙焊接技術(shù)要求更高。

為了保證工件的焊接質(zhì)量，尤其是汽輪機轉(zhuǎn)子，在對工件進行焊接前需要對焊縫區(qū)進行清潔、預熱，必須要保證焊接前焊縫區(qū)的清潔度及實時溫度。為了對焊縫區(qū)進行實時溫度的監(jiān)測，通常是將熱電偶緊貼工件表面，再進行隔熱材料鋪設(shè)，以保證監(jiān)控點溫度不受外界溫度影響。一般使用硅酸鋁材料鋪于監(jiān)控點，然后采用薄鋼片以點焊的方式進行固定。這樣的測溫方式不僅費時、費力，而且安裝和拆卸均不方便。再者，將薄鋼片以點焊的方式固定，勢必會對焊縫區(qū)的清潔度造成嚴重影響，而且薄鋼片點焊固定更容易形成焊接后工件的缺陷源。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種便于安裝、拆卸，且不會對工件焊縫區(qū)進行破壞的窄間隙焊縫測溫裝置及用該裝置進行測溫的方法。

為實現(xiàn)其目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種窄間隙焊縫測溫裝置，包括導熱塊、支撐壓緊彈簧片、測溫元件和溫度記錄儀器，所述導熱塊設(shè)在支撐壓緊彈簧片的頂部，導熱塊與支撐壓緊彈簧片之間設(shè)有隔熱層，所述測溫元件分別與導熱塊和溫度記錄儀器相連接。

所述導熱塊與測溫元件為插孔連接，導熱塊上設(shè)置插接測溫元件的孔。

所述導熱塊的自由表面上設(shè)有孔，該孔與測溫元件的插入孔相通。

所述導熱塊為銅塊。

所述銅塊為紫銅。

所述支撐壓緊彈簧片為弓形結(jié)構(gòu)。

所述隔熱層為石棉布。

所述測溫元件為熱電偶或熱電阻。

所述溫度記錄儀器為溫度記錄儀或溫度顯示器。

一種用上述裝置進行窄間隙焊縫的測溫方法，包括如下步驟：

①清洗測溫裝置，使其表面清潔，將與工件接觸的導熱塊進行拋磨，露出紫銅金屬色；

②清理測溫元件，使其表面清潔，工作端無氧化層；

③將測溫元件與導熱塊連接；

④將測溫裝置置入焊縫的測溫點，使導熱塊自由表面與工件表面緊貼；

⑤將測溫元件與溫度記錄儀器進行聯(lián)接；

⑥對工件進行加熱，測溫開始、記錄測得的溫度值；

⑦測溫結(jié)束，從工件的焊縫中取出測溫裝置，進行清潔、保存。

本發(fā)明的有益效果是：

本測溫裝置以導熱性能極好的紫銅做導熱塊，可以保證工件加熱過程中焊縫區(qū)的實時溫度與工件本體溫度的一致性；支撐壓緊彈簧片將導熱塊頂緊，使其緊緊貼住焊縫區(qū)一邊的工件本體；弓形的支撐壓緊彈簧片便于安裝、拆卸；導熱塊自由表面上的孔，可以觀察熱測溫元件是否插入到位；隔熱層設(shè)在支撐壓緊彈簧片與導熱塊之間，無需采用薄鋼片點焊固定，避免了傳統(tǒng)隔熱層的缺陷。它具有結(jié)構(gòu)簡單、裝卸容易、實時準確測溫等特點。

本測溫方法直接將測溫裝置置入窄間隙焊縫中，取消了傳統(tǒng)以點焊固定的方式，避免了焊縫缺陷源的出現(xiàn)，不會對工件焊縫區(qū)進行破壞，保證了焊縫區(qū)監(jiān)測點的清潔度，極大的方便了測溫裝置的裝卸。

附圖說明：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的側(cè)視圖。

圖3是圖1的俯視圖。

圖4是本發(fā)明的一種使用狀態(tài)示意圖。

圖中代號含義：1-導熱塊；2-隔熱層；3-支撐壓緊彈簧片；4-螺釘；5-測溫元件；6-補償導線；7、8-工件；9-測溫元件插孔；10-觀察孔。

具體實施方式：