[實用新型]用于厚壁壓力容器焊接的焊接機器人配套預熱裝置

有效

• 申請號: 201920612584.6
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN210435573U
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 周銀;楊曉燕;周夢醒;閔輝;張軍保;劉云
• 申請（專利權）人: 寧夏吳忠市好運電焊機有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及厚壁壓力容器焊接加工設備技術領域；用于厚壁壓力容器焊接的焊接機器人配套預熱裝置，包括第一燃燒室、氬氣管、吹氧管、鋁絲電極裝置、第二燃燒室、混熱腔、壓縮空氣管，第一燃燒室為長橢球型容器，其長軸縱置，上端與吹氧管聯通，吹氧管與其長軸共軸，氬氣管連接在第一燃燒室上部側面；第一燃燒室中部側面對稱開孔，并于開孔處安裝兩個鋁絲電極裝置；本實用新型提供了一種氬保護下電弧融鋁并吹氧燃燒的加熱裝置，用于對厚壁焊件預熱可避免燃燒產物對焊縫質量造成不利影響，使預熱工序無需遠離焊縫坡口區域，有效提高了能源利用率，降低了預熱能耗，可以大幅改善生產環境，便于實現焊接機器人對厚壁壓力容器焊件的精密加工。

技術領域：

本實用新型涉及厚壁壓力容器焊接加工設備技術領域。

背景技術：

高等級壓力容器、管路有廣泛的工業應用，尤其在化工行業中，由于化工工藝的壓力要求，缺乏高等級壓力容器往往意味著生產無法實現。

用于化工工業的高等級壓力容器除抗壓要求外，還會涉及耐腐蝕、磨損要求，因此其設計時需要為容器壁厚預留較大尺寸的腐蝕磨損余量，以保證設備在設計壽命范圍內不會因腐蝕磨損導致抗壓性能低于工藝需求。所以該領域的容器普遍有厚壁特征。

在對鋼制厚壁容器進行焊接生產加工時，通常的加工流程采用厚鋼材卷板加工為筒狀，通過焊接使其兩端連接成型，在焊接時需要對焊件進行預熱以防止焊接過程中熱變形造成廢品。

上述預熱焊接過程中，目前多采用乙炔焰灼燒加熱。由于乙炔焰直接灼燒鋼材會在鋼材表面留下炭黑層，而該炭黑層如混入焊接熔池易導致焊縫缺陷，對于高等級壓力容器而言這是必須避免的，因此對焊件的預熱點需要遠離焊縫區域，即對焊件整體加熱，能源浪費嚴重并且會造成生產環境高溫，使自動化的焊接機器人操作精度嚴重下降，在夏季易造成工人中暑，危害生產安全。

實用新型內容：

鑒于此，有必要設計一種不需要規避焊縫的厚壁壓力容器焊接預熱裝置，降低預熱過程的能耗。

用于厚壁壓力容器焊接的焊接機器人配套預熱裝置，包括第一燃燒室、氬氣管、吹氧管、鋁絲電極裝置、第二燃燒室、混熱腔、壓縮空氣管。

其中，第一燃燒室為長橢球型容器，其長軸縱置，上端與吹氧管聯通，吹氧管與其長軸共軸，氬氣管連接在第一燃燒室上部側面，氬氣管與連接處的第一燃燒壁切線共面、輸氣方向向下傾斜；第一燃燒室中部側面對稱開孔，并于開孔處安裝兩個鋁絲電極裝置，該鋁絲電極裝置用于將兩根鋁絲分別由兩個開孔推入第一燃燒室，并為上述兩根鋁絲通電，使其在第一燃燒室中央處產生電弧并升溫。

第二燃燒室為縱置的圓管，豎直安裝在第一燃燒室下端；混熱腔上段為圓筒狀有頂容腔，其頂部中央開孔，第二燃燒室下部由該孔伸入混熱腔上段內部，混熱腔下段為向下收斂的錐臺狀管，混熱腔上段與混熱腔下段相互連接密封，混熱腔下段底部管口為加熱噴口。

壓縮空氣管連接在混熱腔上端側面，壓縮空氣管與連接處的混熱腔上段壁切線共面。

工作時，鋁絲電極裝置將兩根鋁絲分別從第一燃燒室側壁開孔處勻速推入第一燃燒室，并對鋁絲通電使兩根鋁絲之間產生電弧并升溫融化，同時，吹氧管向第一燃燒室內通入純氧，該純氧氣流沖擊融化的鋁絲使鋁液滴破碎飛散，并使鋁液在該過程中燃燒放熱；純氧氣流與鋁液滴在第二燃燒室中繼續燃燒反應，直至離開第二燃燒室進入混熱腔中。

上述過程中，氬氣管用于提供貼附第一燃燒室與第二燃燒室內壁螺旋向下移動的惰性氣流，使高溫的純氧氣流不接觸其內壁，防止第一燃燒室、第二燃燒室內壁材料氧化損毀。優選的，上述過程中純氧供應量應過量，使鋁材料充分反應。