[發明專利]一種鈦及鈦合金管氬弧焊焊接用保護罩及其使用方法

在審

• 申請號: 201811290695.6
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109500476A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 黃雷;王宏靖;施方樂;付登州
• 申請（專利權）人: 滬東中華造船（集團）有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/32;B23K37/02;B23K103/14
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

本發明公開了一種鈦及鈦合金管氬弧焊焊接用保護罩，該保護罩包括罩殼、貼合板、氬氣進口接頭、孔板和手柄，所述罩殼的左右兩側和前端均封閉設置，罩殼的下端面開設有貼合口，在所述貼合口的兩個側邊均設有貼合板，所述貼合板與待焊接管路外壁之間相貼合，在罩殼的后部設有開口，所述氬氣進口接頭分布在罩殼的上表面，氬氣進口接頭與罩殼內部相連通，所述孔板設置在罩殼內部，孔板將罩殼內部空間分割為上部儲氣空間和下部保護空間，所述手柄焊接在罩殼上。本發明采用保護罩對鈦及鈦合金管路氬弧焊時將施焊部位與空氣進行阻隔和降溫，以避免施焊部位在高溫狀態吸入空氣中的氧、氮、氫、碳等元素導致脆斷。

技術領域

本發明屬于焊接領域，具體涉及一種鈦及鈦合金管氬弧焊焊接用保護罩及其使用方法。

背景技術

鈦及鈦合金管的應用需求：鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點。鈦合金管應用在艦船海水管路系統或其他系統，具有耐腐蝕性強、壽命長的特點，其應用前景廣泛。

鈦及鈦合金管的焊接特點：鈦及鈦合金材料焊接時可采用氬弧焊、埋弧焊、真空電子束焊等焊接方法。進行鈦及鈦合金材質管路焊接時，一般采用氬弧焊。鈦及鈦合金焊接時，氧和氮元素的融入會使焊接部位塑性和韌性降低，容易脆斷，嚴重影響焊接質量。其次是氫、碳元素的吸入，一樣容易引起塑性和韌性降低導致脆斷。鈦及鈦合金焊接時，溫度300℃以上時能快速吸氫，溫度450℃以上時能快速吸氧，溫度600℃以上時能快速吸氮。所以在鈦及鈦合金焊接時，應控制焊接部位表面溫度在300℃以下。

而鈦及鈦合金管路進行氬弧焊焊接時，焊接溫度較高。因為超過300℃即會引起有害物質快速吸收影響焊接質量，所以需要將施焊部位與空氣進行阻隔和降溫。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種鈦及鈦合金管氬弧焊焊接用保護罩及其使用方法。本發明將施焊部位與空氣進行阻隔和降溫，以避免施焊部位在高溫狀態吸入空氣中的氧、氮、氫、碳等元素引起塑性和韌性降低導致脆斷。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種鈦及鈦合金管氬弧焊焊接用保護罩，該保護罩包括罩殼、貼合板、氬氣進口接頭、孔板和手柄，所述罩殼的左右兩側和前端均封閉設置，罩殼的下端面開設有貼合口，在所述貼合口的兩個側邊均設有貼合板，所述貼合板與待焊接管路外壁之間相貼合，在罩殼的后部設有開口，所述氬氣進口接頭分布在罩殼的上表面，氬氣進口接頭與罩殼內部相連通，所述孔板設置在罩殼內部，孔板將罩殼內部空間分割為上部儲氣空間和下部保護空間，所述手柄焊接在罩殼上。

所述罩殼下端面貼合口的長度和寬度均不小于40mm。

所述氬氣進口接頭的數量為1-2個。

待焊接管路外壁厚度小于10mm時，氬氣流量為5-10ml/min，所述氬氣進口接頭的數量為1個；待焊接管路外壁厚度為10-15mm時，氬氣流量為8-12ml/min，所述氬氣進口接頭的數量為1個或2個；待焊接管路外壁厚度為15-20mm時，氬氣流量為10-15ml/min，所述氬氣進口接頭的數量為2個。

所述上部儲氣空間和下部保護空間的體積比為1:4-1:5。

所述孔板上氣流孔的直徑?為2～4mm，孔板上氬氣的有效流通面積不小于氬氣進口面積的5倍。

所述貼合板為弧形板，所述弧形板與待焊接管路外壁的弧度相同。根據具體焊接需要設計成不同的貼合方式。比如使用于鈦及鈦合金板材氬弧焊焊時，保護罩下沿和貼合板無需制作成弧形，設計成直線型和平板即可。比如用于角焊縫內角或外交氬弧焊時，保護罩下沿和貼合板設計成直線型，其中貼合板根據需要設計成相對保護罩外傾或內傾45°。

所述罩殼的覆蓋面積不小于待焊接管路外壁焊接熱影響區寬度的2倍。