[發明專利]緊湊密排金屬管道的兩管夾縫處管道TIG焊接工法及專用焊接工具

無效

• 申請號: 201210472631.4
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102922101A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 葉青;明瑞云;李立人
• 申請（專利權）人: 杭州市設備安裝有限公司
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明涉及鎢極惰性氣體保護焊TIG焊接方法，特別涉及緊湊密排金屬管道焊接工藝。

背景技術

在金屬結構安裝過程中，管道緊湊密排的結構屢見不鮮，給管道的焊接施工帶來很大困難，對焊接質量也造成嚴重影響。

隨著國民經濟的高速發展，余熱發電項目也迅速掘起，如：水泥窯余熱發電鍋爐、玻璃廠生產線尾氣余熱發電鍋爐、冶煉廠尾氣余熱發電鍋爐、或鍋爐、熱交換器等排管結構的安裝、檢修工程中常遇到緊湊密排的管道。這些結構的排管排列的間隙往往在10mm左右（設計值）而實際值在1~5mm之間，兩管之間的間隙很小，焊炬槍頭無法伸進，給焊接施工帶來很大困難。

熔化焊接過程中，熔池金屬從固態到液態再回到固態的整個冶金反應過程必須得到良好的保護，氣焊熔池靠氣體火焰保護、焊條電弧焊熔池靠電弧氣體保護，埋弧焊熔池靠焊劑熔渣保護，而鎢極氬弧焊熔池靠氬氣（Ar）保護，這些保護層起著隔離空氣和保護冶金反應的作用，所以這些保護層的方向應盡量垂直于熔池表面。

常規的鎢極氬弧焊（TIG）焊接方法焊接時，焊炬噴嘴與焊接方向的角度在75°左右，才能保證整個冶金反應過程的穩定，而達到良好的焊接質量，?TIG焊接方法是完全依靠氬氣（Ar）來保護熔池區域的，而緊湊密排管道兩管之間的間隙很小，焊炬噴嘴幾乎與管子的切線平行，氬氣（Ar）沿切線直接流走，完全不能起到保護作用，導致窄間隙區域中的焊縫內產生大量氣孔缺陷，焊縫質量無法保證。

發明內容

本發明首先所要解決的技術問題是提供一種緊湊密排金屬管道的兩管夾縫處管道TIG焊接工法，以提高緊湊密排金屬管道焊接質量。為此，本發明采用以下技術方案：該焊接方法采用了主氣和輔助氣結合作為保護氣體，主氣和輔助氣均為氬氣；引弧時，用主氣作為保護氣體，焊接時，再加入所述輔助氣對熔池區域和焊炬的鎢極進行保護；焊炬和輔助氣噴嘴分別處于密排金屬管道的正面和背面；焊炬從密排金屬管道的正面側引燃焊接電弧和噴射主氣，輔助氣噴嘴在密排金屬管道的背面側噴射輔助氣；焊絲的填充從焊炬鎢極的側方進行；輔助氣的流量大于主氣的流量。

在采用上述技術方案的基礎上，本發明還可采用以下進一步的技術方案：

輔助氣的噴射方向盡量垂直于焊接熔池表面。

輔助氣的流量為主氣的流量的4-7倍。

主氣的流量為4~5?L/min，輔助氣的流量為24~26?L/min。

所述焊炬的鎢極伸出焊炬噴嘴的長度大于或等于10mm，其上限對應金屬管道的直徑。

本發明另一個所要解決的技術問題是提供一種上述焊接工法的專用焊接工具。為此，本發明采用以下技術方案：它包括用于TIG焊接的第一焊炬、輔助氣噴嘴；所述第一焊炬的鎢極伸出焊炬噴嘴的長度大于或等于10mm，其上限對應金屬管道的直徑；所述輔助氣噴嘴為用于TIG焊接的焊炬中拆下的分流器和噴嘴后構成，其尾部再連接塑料軟管和氬氣氣源。

本工法和專用焊接工具可適用于密排管子、密排焊接接頭等窄間隙的TIG方法焊接施工。本發明的密排金屬管道可以理解為僅為管子，或者也可理解為用于連接管子的焊接接頭，或者理解為由管子和焊接接頭構成的金屬管道；因此，對于上述方法和專用工具來說，其工作對象可以是被理解為管子，或者是被理解為焊接接頭，或者是被理解為既有管子又有焊接接頭的金屬管道；所述第一焊炬的鎢極伸出焊炬噴嘴的長度上限對應金屬管道焊接部位的直徑，即管子或焊接接頭的直徑。

由于采用了本發明的方法和專用焊接工具，本工法是在TIG焊接方法中通過“主氣+輔助氣”雙重保護的焊接方法，克服了常規TIG焊接方法的局限性，有效的提高了TIG焊接方法的“可焊到性”,可保證焊接接頭間隙狹窄區域的焊接質量及焊接過程的穩定，而且本焊接方法操作簡單，實用性較強，焊工只需通過簡單的培訓就可上崗施焊。

附圖說明

圖1為圖4的A-A剖視圖，表示了幾種焊接的示意圖，其中Ⅰ和Ⅲ為常規焊接方法示意圖，Ⅱ為本發明所提供的焊接工法示意圖，其中附圖標記300表示的是熔池在管道表面的切線方向，其中S表示的是焊接方向。

圖2為本發明所提供的專用焊炬的示意圖。

圖3為本發明所提供的輔助氣噴嘴的示意圖。

圖4為緊湊型密排金屬管道示意圖，其中附圖標號200表示的是焊縫。

具體實施方式