[發明專利]使管道端部具有激光熱焊絲層的方法和系統

在審

• 申請號: 201480007115.1
• 申請日: 2014-02-03
• 公開（公告）號: CN104968467A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: S·R·彼得斯;P·E·丹尼
• 申請（專利權）人: 林肯環球股份有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B23K26/34;B23K26/14
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙) 11269
• 代理人: 嚴慎

1.一種管道熔敷系統(100)，所述管道熔敷系統(100)包括：

高強度能量源，所述高強度能量源在管道(P)的表面上創建熔池；

熱焊絲加熱系統，所述熱焊絲加熱系統創建加熱信號來加熱至少一根填充焊絲，以使當所述填充焊絲與所述熔池接觸時，所述填充焊絲在所述熔池中熔化，其中所述熱焊絲加熱系統針對所述加熱信號設置在電弧產生值以下的閾值并且監測來自所述熱焊絲加熱信號的反饋，并且當達到所述閾值時所述熱焊絲加熱系統關閉所述加熱信號，以使沒有電弧在所述填充焊絲和所述熔池之間產生，并且其中在所述加熱信號關閉之后，所述加熱信號被重新打開來繼續熔敷所述管道(P)，其中所述熱焊絲加熱系統包括焊炬組件(110)，所述焊炬組件(110)將所述加熱信號遞送到所述填充焊絲；

焊絲送進系統(140)，所述焊絲送進系統(140)將所述填充焊絲推進到所述熔池；以及

小車組件(130)，所述小車組件(130)可安裝到管道(P)并且繞所述管道(P)是可旋轉的，其中所述高強度能量源和所述焊炬組件(110)中的每個被安裝到所述小車組件(130)，以便與所述小車組件一起運動。

2.如權利要求1所述的系統(100)，其中所述焊炬組件(110)被這樣取向，以使在所述小車組件繞所述管道(P)旋轉的同時，所述填充焊絲相對于所述管道(P)的表面的法線以15度至80度范圍內的角度向所述熔池被引導。

3.如權利要求1或2所述的系統(100)，其中所述小車組件(130)在順時針和逆時針兩個方向上是可旋轉的。

4.如權利要求1至3中的任一項所述的系統(100)，其中所述高強度能量源是向所述管道(P)引導光束的激光器。

5.如權利要求1至4中的任一項所述的系統(100)，其中所述焊炬組件(110)被這樣取向，以使在所述小車組件(130)繞所述管道(P)旋轉的同時，所述填充焊絲相對于所述管道(P)的表面的法線以15度至45度范圍內的角度向所述熔池被引導。

6.如權利要求1至5中的任一項所述的系統(100)，其中所述小車組件(130)圍繞所述管道(P)是可旋轉直至180度的，或者其中所述小車組件(130)圍繞所述管道(P)是可旋轉直至360度的。

7.如權利要求1至6中的任一項所述的系統(100)，其中所述小車組件(130)包括平移機構，所述平移機構相對于所述管道(P)在縱向方向上平移所述高強度能量源和所述焊炬組件(110)中的至少一個。

8.一種管道熔敷的方法，所述管道熔敷的方法包括：

利用高強度能量源在管道的表面上創建熔池；

從熱焊絲加熱系統產生加熱信號并且將所述加熱信號引導到焊炬組件，所述焊炬組件將所述加熱信號遞送到至少一根填充焊絲來加熱所述填充焊絲，以使當所述填充焊絲與所述熔池接觸時，所述填充焊絲在所述熔池中熔化；

針對所述加熱信號設置在電弧產生值以下的閾值并且監測來自所述熱焊絲加熱信號的反饋；

當達到所述閾值時關閉所述加熱信號，以使沒有電弧在所述填充焊絲和所述熔池之間產生，并且在所述加熱信號關閉之后，所述加熱信號被重新打開來繼續熔敷所述管道；

將所述填充焊絲推進到所述熔池；以及

相對于所述管道旋轉小車組件，其中所述高強度能量源和所述焊炬組件中的每個被安裝到所述小車組件，以便與所述小車組件一起運動。

9.如權利要求8所述的方法，還包括在所述小車組件繞所述管道旋轉的同時，相對于所述管道的表面的法線以15度至80度范圍內的角度向所述熔池引導所述填充焊絲。

10.如權利要求8或9所述的方法，其中在所述熔敷期間，所述小車組件的所述旋轉相對于所述管道在順時針和逆時針兩個方向上發生。

11.如權利要求8至10中的任一項所述的方法，其中所述高強度能量源是向所述管道引導光束的激光器。

12.如權利要求8至11中的任一項所述的方法，還包括在所述小車組件繞所述管道旋轉的同時，相對于所述管道的表面的法線以15度至45度范圍內的角度向所述熔池引導所述填充焊絲。

13.如權利要求8至12中的任一項所述的方法，其中所述小車組件圍繞所述管道是可旋轉直至180度的，或者其中所述小車組件圍繞所述管道是可旋轉直至360度的。