[實用新型]一種用于螺旋縫鋼管預精焊的精焊機構

有效

• 申請號: 201621215686.7
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN206493018U
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 楊戰利;張善保;郝路平;唐麒龍;白德濱;趙德民;白鷹;王永江;楊永波;彭春明;趙寶;周坤;韓顯柱;尹志遠;周巖;付傲;王子然
• 申請（專利權）人: 機械科學研究院哈爾濱焊接研究所
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/032;B23K9/12
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司11472
• 代理人: 王宇楊,李彪

技術領域

本實用新型屬于螺旋縫鋼管預精焊工藝制造領域，具體涉及一種螺旋縫鋼管一個半螺距精焊機構。

背景技術

目前，螺旋縫鋼管的生產工藝包括一步法生產螺旋縫鋼管的方法和預精焊法。

一步法生產螺旋縫鋼管的方法是鋼帶在三輥成型機上成形的同時，同步進行內焊2絲和外焊2絲埋弧焊接，該生產方法被稱為一步法。該生產方法由于埋弧焊接和鋼管成形同步進行，機組振動會影響焊接質量，焊縫易出現熱裂紋、夾渣等缺陷，因此國際油氣管線標準均禁止采用該方法生產油氣鋼管。此外，由于鋼管成形速度會受埋弧焊接速度的束縛，該工藝方法生產效率相對較低。

預精焊法是針對傳統一步法焊接質量不穩定和效率低的缺點而形成的先進的螺旋縫鋼管生產工藝方法。該工藝方法是鋼帶在三輥成型機上成形的同時，先進行高速MAG預焊，在焊接進行的同時用等離子切割機切割成規定長度，輸送到多條精焊生產線進行內外同步多絲埋弧焊接，該工藝方法被稱為二步法。該方法成功地將鋼管成形和埋弧精焊分開進行，內焊(2～3絲)和外焊(2～3絲)多絲埋弧焊接時鋼管坡口兩側相對靜止，焊接質量可以得到保障。同時，由于高速MAG預焊速度可以達到埋弧焊接速度的4倍以上，成型機的能力得到充分釋放，生產效率成倍提高。預精焊工藝方法因其高效率和高質量被國際公認為螺旋縫鋼管最先進的生產工藝方法。

但現有螺旋縫鋼管精焊裝備生產工藝方法為多絲(2～3絲)埋弧內焊(鋼管6點左右位置)半個螺距后，在鋼管12點左右位置進行多絲(2～3絲)埋弧外焊。該工藝方法在焊接高鋼級厚壁油氣鋼管時，內焊后鋼管來不及充分冷卻便進行埋弧外焊，內焊余熱和外焊電弧熱量綜合作用，會對焊縫的微觀組織和性能產生許多不利影響。在內焊余熱作用下，焊縫及熱影響區(HAZ)夏比沖擊功均有明顯降低，韌性呈現衰減趨勢；而微觀組織則有不同程度的長大。

實用新型內容

為了解決螺旋縫鋼管精焊裝備多絲埋弧內焊半個螺距后進行外焊所存在的內焊余熱影響的難題，本實用新型提供了一種可以用于螺旋縫鋼管一個半螺距精焊的機構及使用該精焊機構進行焊接的新方法。

本實用新型提供的用于螺旋縫鋼管預精焊的精焊機構包括固定驅動機構、外焊機構、內焊機構和移動驅動機構，所述移動驅動機構安裝于移動機構軸向移動電動滑軌上，所述移動驅動機構在所述移動軸向移動電動滑軌上進行軸向的整體移動；所述外焊機構安裝在外焊機構軸向移動電動滑軌上，所述外焊機構在外焊機構軸向移動電動滑軌上進行軸向整體移動。

優選的，所述移動驅動機構和固定驅動機構上設置有轉角驅動機構、驅動輥和驅動輥提升機構，螺旋縫鋼管在轉角驅動機構的帶動下，驅動輥根據鋼管螺旋角度進行0～90°無級精確設定。所述驅動輥提升機構用于控制驅動輥和螺旋縫鋼管接觸或脫離接觸。

優選的，所述精焊機構包括多組正交輥機構，所述正交輥機構包含十字交叉的兩個球輥，鋼管在正交輥機構上由驅動輥驅動可以進行周向、水平和螺旋線方向運動。所述正交輥是一個獨立的部件，其作用是支撐鋼管，輔助鋼管運動，降低鋼管的運行阻力。

在本實用新型的一個實施例內，鋼管在正交輥機構支撐下，通過移動驅動機構和固定驅動機構上已設定為需要角度的驅動輥交替驅動，實現鋼管的直線送進、周向尋找啟焊點和螺旋線焊接等運動。

優選的，所述精焊機構還包括鎖緊機構，所述移動驅動機構通過鎖緊機構實現鎖緊。

本實用新型還提供了利用上述精焊機構進行一個半螺距同步焊接的方法，包括：

焊接開始前，所述移動驅動機構在移動機構電動滑軌上軸向移動，使移動驅動機構上的驅動輥避開焊縫與鋼管接觸，且所述移動驅動機構和所述外焊機構不干涉；所述外焊機構在外焊機構的軸向電動滑軌上移動，使外焊機構的焊槍移動至焊縫位置，內焊機構的焊槍所處焊縫位置和外焊機構的焊槍所處焊縫位置相差一個半螺距，通過固定驅動機構上的驅動輥和移動驅動機構上的驅動輥驅動螺旋縫鋼管，進行一個半螺距同步焊接。

所述螺旋縫鋼管通過移動驅動機構和固定驅動機構上的驅動輥聯合驅動，實現鋼管螺旋線或直線方向的連續運動。

作為上述技術方案的一個優選，移動驅動機構上的驅動輥和鋼管在焊縫外的位置接觸。

作為上述技術方案的一個優選，正交輥機構和鋼管在焊縫外的位置接觸。

在本實用新型的實施例內，移動驅動機構和固定驅動機構上均設置有驅動輥和正交輥，移動驅動機構上的驅動輥和鋼管在焊縫外的位置接觸，正交輥機構和鋼管在焊縫外的位置接觸。

優選的，所述移動驅動機構軸向調節完成后位置被鎖緊。