[發明專利]一種鋼-不銹鋼礦用瓦斯抽放管爆炸焊接裝置及焊接方法

在審

• 申請號: 201810318778.5
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108356404A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 張志剛;張東杰;宋家良;滕威
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團淮北爆破技術研究院有限公司
• 主分類號: B23K20/08
• 分類號: B23K20/08;B23K20/24;B23K103/04
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;鄭琍玉

本發明涉及一種鋼?不銹鋼礦用瓦斯抽放管爆炸焊接裝置及焊接方法。本發明焊接裝置包括由內向外且豎向同軸布置的不銹鋼內復管、鋼制基管、約束管模，所述不銹鋼內復管內側面上均勻布置有炸藥層，所述不銹鋼內復管、鋼制基管之間為空氣層，所述鋼制基管、約束管模之間填充有由液體或固體顆粒性材料構成的約束層。本發明在鋼制基管、約束管模之間填充分散性的約束層，擴大了管模的通用性，采用一套管模可以制備一系列管徑的鋼?不銹鋼復合管。本發明焊接方法制備得到的鋼?不銹鋼復合鋼管經質量檢測無裂紋、劃傷和凹坑表面缺陷，所述鋼制基管與不銹鋼內復管結合區的結合率高于96％，滿足要求。

技術領域

本發明屬于礦用瓦斯抽放管制備技術領域，具體是涉及一種鋼-不銹鋼礦用瓦斯抽放管爆炸焊接裝置及焊接方法。

背景技術

礦用瓦斯抽放管是煤礦中用于抽放瓦斯氣體的專用管道。礦用瓦斯抽放管的性能直接影響著煤礦的安全生產。早期使用的礦用瓦斯抽放管是普通鋼管，其優點是剛度大，生產工藝簡單且成熟。但普通鋼管由于耐腐蝕性差，在礦用瓦斯抽放管道領域已被淘汰。不銹鋼管以其優良的耐腐蝕特性，持久的阻燃抗靜電性能以及良好的機械性能，滿足了煤礦井下抽放瓦斯的各種要求，但不銹鋼管成本較高，限制了其在煤礦管道領域的應用和推廣。基于此，工程上開始應用鋼-不銹鋼復合管制造礦用瓦斯抽放管道，即在碳鋼管內壁緊貼一層不銹鋼制成復合鋼管。這樣，以碳鋼管為基管滿足管道對強度的要求，以不銹鋼作為緊貼基管內壁的覆管滿足管道對防腐蝕的要求。

近年來采用爆炸焊接方法制備鋼-不銹鋼復合管的技術陸續有文獻報道。爆炸焊接方法制備的鋼-不銹鋼復合管能夠使雙金屬的結合面達到物理結合和冶金結合的雙重作用，結合強度高，且工藝簡單，制造成本較低。但現有的鋼-不銹鋼復合管的爆炸焊接制備方法大多是采用在基管外套裝約束管模來控制基管的徑向變形，而這種約束管模的通用性差，對于不同直徑的基管都需要與之配套的約束管模，制備約束管模工程量大，費用高，所需施工場地面積大，同時增加了施工過程中的安全風險。而且，爆炸焊接過程中管模與基管直接接觸，管模損耗嚴重，大大縮短了管模的使用壽命，增加了管模的使用成本。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種鋼-不銹鋼礦用瓦斯抽放管爆炸焊接裝置及焊接方法。

為了實現本發明的目的，本發明采用了以下技術方案：

一種鋼-不銹鋼礦用瓦斯抽放管爆炸焊接裝置，包括由內向外且豎向同軸布置的不銹鋼內復管、鋼制基管、約束管模，所述不銹鋼內復管內側面上均勻布置有炸藥層，所述不銹鋼內復管、鋼制基管之間為空氣層，所述鋼制基管、約束管模之間填充有由液體或固體顆粒性材料構成的約束層。

優選的方案：所述液體為水或乳液，所述固體顆粒為細沙或黏土。

進一步的方案：所述爆炸焊接裝置還包括具有升降功能的圓盤基座，所述不銹鋼內復管以及鋼制基管安裝在所述基座上方，所述基座邊緣與所述約束管模內側面密封配合。

進一步的方案：所述基座上設有起爆器，所述起爆器位于所述不銹鋼內復管內側。

進一步的方案：所述基座邊緣向下延伸有筒體，所述筒體外側面與所述約束管模內側面密封配合，所述約束管模上端面向上設有與所述約束管模同軸布置的圍堰，所述圍堰的內徑大于所述約束管模的內徑，所述圍堰的高度低于所述筒體的高度。

進一步的方案：所述約束層的高度低于所述鋼制基管上端面50～100mm，所述鋼制基管、約束管模上端面設有覆蓋在所述約束層上端的蓋板，所述蓋板由鋼板構成且厚度為20～50mm。

進一步的方案：所述鋼制基管的內徑為50～3000mm，所述空氣層的厚度為1～30mm。

一種基于所述的鋼-不銹鋼礦用瓦斯抽放管爆炸焊接裝置的焊接方法，其特征在于：包括以下步驟：