[發明專利]一種適用管體焊接的氬弧焊焊接方法及該方法使用的輔助裝置

無效

• 申請號: 201110391174.1
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102513657A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 代仁安;梁啟華
• 申請（專利權）人: 廣新海事重工股份有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/32
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所 44255
• 代理人: 田子榮

技術領域

本發明涉及一種適用管體焊接的氬弧焊焊接方法及該方法使用的輔助裝置。

背景技術：

一些流體液壓管(油管、水管)接口處的焊接都采用鎢極氬弧焊。焊接時的惰性氣體保護完全由焊槍提供，液壓流體管兩端空氣自由流通。因為管路焊接的特殊性，必須采用單面焊雙面成型，鎢極氬弧焊能夠較好的滿足要求。打底焊時由于不能在流體管內側設置襯墊，所以對焊接操作要求較高：打底焊層太薄則容易出現裂紋，太厚則熔池液態金屬在應力作用下會使焊縫內側產生較大的不規則余高；并由于內腔處空氣作用，焊縫內表面也有大量氧化皮存在。在滿足液壓流體管力學性能的條件下，如果焊縫內側余高過大且存在大量氧化皮，使其內徑減小，在液壓管長時間使用過程中容易聚集很多流體中的渣和雜質，導致其在設計壓力下往往不能達到理論流量(特別是在復雜空間位置的轉彎處，對其使用過程的影響更加明顯)。而提高壓力則會使液壓流體對環形焊縫(余高處)及管壁形成較大的沖擊力和內應力，使容易產生缺陷的位置(如焊縫區和熱影響區或液壓管內部由于成分偏析缺陷處)的接頭質量下降，同時還降低液壓流體管的使用壽命、使用性能和安全系數。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種能降低焊接缺陷，提高接頭性能進而提高其使用壽命與使用性能的一種適用管體焊接的氬弧焊焊接方法。

本發明提供的一種適用管體焊接的氬弧焊焊接方法，步驟如下：

將兩根要焊接在一起的管體于焊接端口對接，保留間隙形成焊縫；

將兩管體的非焊接端口用裝上端蓋，其中的一個端蓋開有一個通氣孔或通氣管；

開始施焊前，沿通氣孔或通氣口不斷地通入氬氣，將管體內的其他空氣由焊縫排出；

管體內通入氬氣一段時間后，開始用鎢極氬弧焊施焊，打底焊施焊期間不斷通入氬氣。

上述施焊前通入氬氣的最短時間由公式t＝πD²L/4Q算出，其中t為通氣時間，D為管子內徑，L對接后的兩段管子長度，Q為流量。

進一步地，在焊接的過程中隨著焊縫面積的減少，適當調節通入管體內氬氣的流量。

上述施焊過程中輸入的氬氣純度為99.99％。

本方案的優點是：

一、在焊接前及焊接過程中在管體內輸入氬氣，可防止焊縫內表面氧化，保證焊接質量。

二、在焊接過程中，一定流量的氬氣從焊縫內排出，對環焊縫打底層熔池處熔融的液態金屬產生了一定的、均勻的壓力，使得打底層成型比較均勻并抵消了部分重力，降低了余高，焊接處的內徑不會明顯減少。

本發明的第二個目的在于提供一種管體氬弧焊焊接輔助裝置，以使在管體焊接前及焊接過程中在管體內輸入氬氣，可防止焊縫內表面氧化，降低余高，保證焊接質量。

本發明提供的一種管體氬弧焊焊接輔助裝置，其特征在于包括兩根要焊接在一起的管體、用來封閉管體端口的兩個端蓋，以及一個氬氣輸出裝置，所述的兩管體于焊接端口對接，保留間隙形成焊縫，其中一個端蓋開有一個通氣孔或通氣管，所述的兩端蓋分別安裝在兩管體的非焊接端口，氬氣輸出裝置的氬氣輸出端口與一個端蓋通氣孔或通氣管對接。

附圖說明

圖1是常規方法下液壓管的鎢極氬弧焊焊接圖。

圖2本發明下的液壓管鎢極氬弧焊焊接示意圖。

圖3是圖2局部A放大圖。

具體實施方式

兩根長度合適的液壓流體管1，材質最好為低碳結構鋼，采用合適的工藝將兩管于端口裝配對接，且一定要留有根部間隙，間隙大小取工藝范圍內的中間值為好。空間位置為最好為平對接，兩個套筒蓋2(6)分別安裝在管的兩個非焊接端口，其中的一個端蓋2開有一個通氣孔，與氬氣輸出裝置的輸出管3連接，此管最好為紫銅管，其直徑與套筒蓋上的孔的直徑相當，用來將氬氣輸入管體，管內空氣則由焊縫根部間隙排出。通入氬氣流量由氬氣瓶處的壓力計控制。開始施焊前應先通入純度≥99.99％氬氣一段時間，最短時間可由公式t＝πD²L/4Q(t：通氣時間D：管子內徑L：管子長度Q：流量，計算單位按照國際單位換算)估算出，后采用半自動鎢極氬弧焊開始施焊，開始施焊時要觀察溶滴形態來調節通入管體氬氣流量，以熔池能均勻的成型于坡口根部處且不下陷、表象為無氣孔及氧化皮存在、施焊時能形成均勻溶孔為宜。對于氣體調節過程中的根部成型缺陷要進行打磨，重新施焊。要求采用多層多道焊8，焊道清理采用鋼絲刷打磨。在焊接時管內氬氣對環焊縫打底層4熔池處熔融的液態金屬產生了一定的、均勻的壓力，使得打底層4成型十分均勻并抵消了部分重力，降低了余高5，實驗階段可以剖開用游標尺測量余高5，一般在0.5-1.5mm范圍內，比較之前有大幅度降低。