[發(fā)明專利]一種管子與管板相焊的背面氣體保護工裝及保護方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711248923.9
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107825014A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊恒;唐興全;李君立;強凱;馮浩;李錫偉;曾建均;文波;胡世強;張軍;林禎貴;姚明清;唐紅
• 申請（專利權(quán)）人: 四川科新機電股份有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 孫杰,錢成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種焊縫背面氣體保護工裝及保護方法，特別是一種管子與管板相焊的背面氣體保護工裝及保護方法，屬于焊接工裝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

管子與管板相焊時，通常為角焊縫結(jié)構(gòu)，當管子是鎳基合金管子、不銹鋼管子或鈦及鈦合金管子等較為活潑的金屬管子。在施焊過程中，為了使焊縫背面（即管子與管板相焊處的管子內(nèi)壁）不被高溫氧化而影響管子的抗腐蝕能力，需要在焊縫背面通入保護氣體（保護氣體優(yōu)選為惰性氣體，比如氬氣）。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用的方式是：如圖1所示，在管子與管板組焊時，管子的一端與管板相組焊，管子的另一端持續(xù)的注入保護氣體，該保護氣體將管子內(nèi)的空氣排出，使得焊縫背面處于保護氣體的保護之內(nèi)，從而避免了焊縫背面被高溫氧化。但是上述方式不足之處在于：由于保護氣體需要置換整根管子內(nèi)部的空氣，并且需要持續(xù)的注入充滿管子內(nèi)部的保護氣體，這就造成了保護氣體的浪費；同時，大量的保護氣體從管子內(nèi)流出后將與焊槍內(nèi)流出的保護氣體相交叉（氣流方向相反），容易破壞焊縫（即管子與管板相焊處）的保護氣氛，從而影響了焊縫的保護效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種管子與管板相焊的背面氣體保護工裝及保護方法，本發(fā)明能夠使焊縫背面處于保護氣體的保護之內(nèi)，并且能夠節(jié)約保護氣體；同時使得管子與管板的焊縫能夠形成良好的保護氣氛，使焊縫更加美觀、優(yōu)良。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種管子與管板相焊的背面氣體保護工裝，該工裝一端為可插入并固定于管子內(nèi)呈錐形的彈性定心夾、另一端為可與管子端部緊密貼合的端蓋，該端蓋與彈性定心夾之間通過縮頸相連并形成環(huán)形凹槽，從端蓋外側(cè)開設(shè)有穿入縮頸的盲孔，且縮頸上開設(shè)有通氣孔，該通氣孔將盲孔與環(huán)形凹槽連通。

管子與管板相焊采用本發(fā)明的工裝時，用手推壓彈性定心夾并插入待焊接端的管子管口，同時將該工裝推入管子內(nèi)，直至端蓋與的管子端部貼合，在彈性定心夾回彈的彈力作用下，實現(xiàn)將該工裝固定于管子內(nèi)部，同時利用彈性定心夾的彈力，保證彈性定心夾和管子基本同心，使端蓋和管子貼合更緊密且不易松動。此時，環(huán)形凹槽位于管子與管板待焊接處的背面，并與管子內(nèi)壁形成環(huán)形腔體；盲孔面向待焊接處的管子管口外。然后通過外接的輸氣管向盲孔內(nèi)持續(xù)注入保護氣體（保護氣體優(yōu)選為惰性氣體，比如氬氣），保護氣體從通氣孔流入環(huán)形腔體內(nèi)，使保護氣體保持充滿整個環(huán)形腔體，并保持正壓，防止空氣侵入，也防止端蓋松脫，實現(xiàn)將待焊接處的背面處于保護氣體的保護之內(nèi)，即可進行管子與管板的焊接作業(yè)；施焊完畢后，只需將該工裝從管子內(nèi)拔出，即可進行下一根管子與管板的焊接作業(yè)，方便實用。由于環(huán)形腔體的容積是遠小于整根管子內(nèi)腔的容積，故能夠極大的減少保護氣體的用量，節(jié)約保護氣體。由于端蓋與管子端部緊密貼合，焊縫背面的保護氣體基本不會從焊接端的管子管口流出，能夠避免破壞焊縫的保護氣體的保護氣氛的情況發(fā)生。并且得益于端蓋的存在，使得管子端部形成連續(xù)的實體（相當于端蓋將管子管口密封），使得管子與管板的焊縫的保護氣體能夠形成完整的“鐘罩形”。即端蓋與管子端部緊密貼合，能阻止焊槍噴嘴噴出的保護氣體無阻飄散，有利于形成類似“鐘罩形”的保護氣氛，有效保護焊接熔池，對焊縫形成更加良好的保護，使得焊縫成形更加美觀，焊縫質(zhì)量更加優(yōu)良。明顯的，彈性定心夾一端為與縮頸連接的連接端，該連接端的直徑小于管子內(nèi)徑，另一端為自由端、該自由端在自由狀態(tài)（松弛狀態(tài)）下時的直徑略大于管子內(nèi)徑，用以實現(xiàn)將該工裝插入并固定于管子內(nèi)。

本發(fā)明的一種管子與管板相焊的背面氣體保護工裝，所述彈性定心夾包括與縮頸相連的連接部、以及連接于連接部上的多個具有錐度的彈性片。作為彈性定心夾優(yōu)選的具體設(shè)計，明顯的，此時，環(huán)形凹槽由端蓋與連接部之間通過縮頸相連形成。本設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)。

優(yōu)選的，所述彈性片有4個，彈性片的截面呈弧形。

本發(fā)明的一種管子與管板相焊的背面氣體保護工裝，所述通氣孔有多個，且呈圓周陣列的均布于縮頸圓周方向上。使得保護氣體能夠均勻的流入并充滿于環(huán)形腔體內(nèi)。

本發(fā)明的一種管子與管板相焊的背面氣體保護工裝，所述端蓋的直徑略小于管子外徑。即，端蓋的直徑介于管子的外徑與內(nèi)徑之間，且端蓋的直徑更接近于管子的外徑。能夠更好的使端蓋與管子端部緊密貼合，既不妨害焊槍的操作，也便于觀察熔池。

本發(fā)明的一種管子與管板相焊的背面氣體保護工裝，該工裝為一體成型結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的一種管子與管板相焊的背面氣體保護工裝，所述端蓋與縮頸為一體成型結(jié)構(gòu)，所述彈性定心夾可拆卸的與縮頸相連。