CN104923883B - 一种水下复合湿法焊接装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水下复合湿法焊接装置，包括微波发生器、微波控制器、微波辐射器、波导管、云母片、焊枪夹持装置和焊枪，所述微波控制器通过导线与所述微波发生器连接，所述微波辐射器的一端与所述微波发生器相连接；所述波导管位于所述微波辐射器的外侧，其一端设置有所述云母片；所述焊枪安装在所述焊枪夹持装置上，所述焊枪设置有导电嘴的一端位于所述波导管内，且所述导电嘴穿过所述云母片。本发明提供的水下复合湿法焊接装置，通过微波对水进行振荡加热，使水升温汽化，将水对焊接的影响降低，且微波对电弧起压缩作用，使电弧收缩提高电弧的能量密度，从而增加焊接的熔深，提高焊接质量，同时微波加热对焊件焊缝还有预热和缓冷的作用。

Description

一种水下复合湿法焊接装置及方法
技术领域
本发明涉及水下湿法焊接技术领域，特别是一种水下复合湿法焊接装置及方法。
背景技术
水下焊接是海底石油开采、海洋工程制造、海底管道维修等的关键技术，同时水下焊接也是国防建设中一项重要的应用技术，用于海上舰艇的应急修理和海上救助。水下湿法焊接，由于水的存在，导致热量损耗大，残余氢增加，最终使得焊缝质量不高，传统的水下湿法焊接方法无法有效的避免水的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水下复合湿法焊接装置及方法，以解决现有技术中的技术问题。
根据本发明的第一方面，提供一种水下复合湿法焊接装置，包括微波发生器、微波控制器、微波辐射器、波导管、云母片、焊枪夹持装置和焊枪，所述微波控制器通过导线与所述微波发生器连接，所述微波辐射器的一端与所述微波发生器相连接；所述波导管位于所述微波辐射器的外侧，其一端设置有所述云母片；所述焊枪安装在所述焊枪夹持装置上，所述焊枪设置有导电嘴的一端位于所述波导管内，且所述导电嘴穿过所述云母片。
优选地，所述波导管截面为圆形或矩形。
优选地，还包括壳体，所述微波发生器设置在所述壳体内；在所述壳体的底面上设置有通孔。
优选地，所述波导管包括主管、连接管和套装管，所述主管的一端连接至所述壳体底面上的通孔处，所述主管的另一端与所述连接管的一端垂直连接，所述连接管的另一端与所述套装管垂直连接。
优选地，在所述套装管下端设置有所述云母片。
优选地，所述壳体及焊枪夹持装置均安装至移动装置上，并由所述移动装置带动所述波导管及焊枪移动。
优选地，所述焊枪夹持装置安装在所述壳体的侧面上，所述壳体安装到移动装置上，并由所述移动装置带动所述波导管及焊枪移动。
根据本发明的第二方面，提供一种水下复合湿法焊接装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：调整所述波导管及焊枪的位置使其置于焊件的焊缝正上方一定距离的位置；
步骤二：接通所述微波控制器电源，设定好所述微波发生器的工作时间和微波频率；
步骤三：待所述微波发生器先工作一段时间后，打开焊接电源，调节好焊接参数后，所述焊枪开始工作，同时沿所述焊缝移动所述波导管和焊枪；
步骤四：所述微波控制器设定时间结束后，关闭所述焊接电源，焊接停止。
优选地，所述焊缝焊接结束后，关闭所述焊接电源，再使所述波导管及焊枪沿所述焊缝往回移动，对焊缝进行缓冷操做，移动至焊缝另一端关闭所述微波控制器电源。
优选地，所述焊枪导电嘴距所述焊件上的焊缝距离为10～30mm。
本发明提供的水下复合湿法焊接装置，通过微波对水进行振荡加热，使水升温汽化，将水对焊接的影响降低，且微波对电弧起压缩作用，使电弧收缩提高电弧的能量密度，从而增加焊接的熔深，提高焊接质量，同时微波加热对焊件焊缝还有预热和缓冷的作用。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为本发明水下复合湿法焊接装置示意图；
图2为焊枪夹持装置示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
如图1所示，本发明提供的水下复合湿法焊接装置包括，微波发生器1、壳体2、微波辐射器3、波导管4、云母片5、焊枪夹持装置6、焊枪7、微波控制器8和焊接电源10，所述微波控制器8通过导线与所述微波发生器1连接，用来控制所述微波发生器1的工作时间及产生的微波辐射的功率，微波功率为0～900W，采用的微波工作频率为2400～2500MHz，优选为2450MHz；所述微波发生器1设置在所述壳体2内，并通过螺栓固定在所述壳体2的底面上，所述壳体2的底面上设置有通孔(图中未示出)，所述壳体2各面之间及与其他设备之间的连接均为密封连接，以使所述焊接装置在水下工作时所述壳体2内不会进入水；所述微波辐射器3通过所述壳体2底面上的通孔并安装到所述微波发生器1上，所述微波辐射器3的一部分位于所述壳体2外部；所述波导管4为金属管，其截面为圆形或矩形，当所述波导管4截面为圆形时，其内径为70～80mm；当所述波导管4的截面为矩形时，长为109～110mm，宽为54～55mm，优选地，其为材质为不锈钢的波纹管，最小壁厚为2mm，且内壁做抛光处理，使其更利于微波的传播，所述波导管4包括主管41、连接管42和套装管43，所述主管41的一端与其垂直的连接有所述连接管42，所述连接管42的另一端与所述连接管垂直的连接有所述套装管43，所述主管41、连接管42及套装管43之间均为密封连接，优选地，所述主管41、连接管42和套装管43连接处均为圆角，使微波传播更加顺畅。所述主管41未与所述连接管42连接的一端与所述壳体2底面上的通孔密封连接，所述套装管43的下端设置有所述云母片5，所述云母片5的形状与所述波导管4的截面相同，所述焊枪7设置有导电嘴的一端位于所述套装管43内，且所述导电嘴穿过所述云母片5。所述焊枪7与所述套装管43的上端及云母片5均为密封连接，使微波可穿过所述云母片5，但水不能进入所述波导管4中。本申请中，由于所述壳体2、云母片5和波导管4之间均为密封结构和密封连接，因此本申请中的焊接装置适合在水下使用。
如图2所示，所述焊枪夹持装置6包括第一夹紧件和第二夹紧件，所述第一夹紧件和第二夹紧件的形状没有特殊的要求，只要能够将所述焊枪7夹紧即可。优选地，所述第一夹紧件和第二夹紧件为两个圆柱形金属块61，两个所述圆柱形金属块61上均有一端沿径向方向设置有一半圆柱形槽62，所述半圆柱形槽62沿所述圆柱形金属块61的径向方向完全贯穿圆柱形金属块61的端面，所述圆柱形金属块61未设置有半圆柱形槽62的端面上设置有与端面垂直的螺纹通孔63，所述螺纹通孔63沿所述圆柱形金属块61的轴向完全贯穿所述圆柱形金属块61，并分布在所述半圆柱形槽62的两侧，两个所述圆柱形金属块61上相对应的设置有两个或多个所述螺纹通孔63。一块所述圆柱形金属块61未设置有所述半圆柱形槽62的一端通过螺栓连接并固定在所述壳体2的侧面上，所述焊枪7置于所述半圆柱形槽62内，然后将另一个所述圆柱形金属块61的半圆柱形槽62对准所述焊枪7并通过螺栓将两个所述圆柱形金属块61连接，调整所述焊枪7的位置，并使所述焊枪7的导电嘴穿过所述波导管4的套装管43，然后将连接两个所述圆柱形金属块61的螺栓拧紧，用来固定所述焊枪7的位置，所述焊枪7与焊接电源10连接，优选地，所述焊接电源10为熔化极焊接电源。所述壳体2安装到移动装置上(图中未示出)，并由所述移动装置带动所述波导管4及焊枪7移动。优选地，所述焊枪夹持装置6和壳体2可分别安装到所述移动装置上。
本发明提供的水下复合湿法焊接装置的使用方法为：
将所述焊枪7调整至位于焊件9的焊缝正上方并距所述焊缝10～30mm的位置，打开所述微波控制器8的电源，设定微波频率及焊接时间，使所述微波发生器1先工作一段时间，优选地为5分钟；所述微波发生器1工作一段时间后打开所述焊接电源10调整好焊接参数后，所述焊枪7开始焊接，同时移动装置带动所述波导管4和焊枪7沿焊缝移动，这样，利用微波加热原理，通过所述微波辐射器3发射微波对焊缝处的水进行震荡加热，使水温度升高并气化，产生气泡，产生的气泡悬浮于水中，从而使得焊缝表面达到无水或含少量水的程度，将水对焊接的影响降到最低；同时，微波还会对所述焊枪7的焊接电弧产生压缩作用，使电弧收缩，进而提高电弧的能量密度，从而使焊接处的熔深加深，提高焊接质量；将所述焊缝焊接完毕后，关闭所述焊枪7的焊接电源10，继续沿焊缝轨迹移动所述波导管4，对焊缝进行缓冷，进一步提高焊接质量。待所述微波控制器8设定的焊接时间结束后，关闭所述微波控制器8的电源，移开所述波导管4及焊枪7。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种水下复合湿法焊接装置，其特征在于，包括微波发生器、微波控制器、微波辐射器、波导管、云母片、焊枪夹持装置和焊枪，所述微波控制器通过导线与所述微波发生器连接，所述微波辐射器的一端与所述微波发生器相连接；所述波导管位于所述微波辐射器的外侧，其一端设置有所述云母片；所述焊枪安装在所述焊枪夹持装置上，所述焊枪设置有导电嘴的一端位于所述波导管内，且所述导电嘴穿过所述云母片。
2.根据权利要求1所述的水下复合湿法焊接装置，其特征在于，所述波导管截面为圆形或矩形。
3.根据权利要求1所述的水下复合湿法焊接装置，其特征在于，还包括壳体，所述微波发生器设置在所述壳体内；在所述壳体的底面上设置有通孔。
4.根据权利要求3所述的水下复合湿法焊接装置，其特征在于，所述波导管包括主管、连接管和套装管，所述主管的一端连接至所述壳体底面上的通孔处，所述主管的另一端与所述连接管的一端垂直连接，所述连接管的另一端与所述套装管垂直连接。
5.根据权利要求4所述的水下复合湿法焊接装置，其特征在于，在所述套装管下端设置有所述云母片。
6.根据权利要求3所述的水下复合湿法焊接装置，其特征在于，所述壳体及焊枪夹持装置均安装至移动装置上，并由所述移动装置带动所述波导管及焊枪移动。
7.根据权利要求3所述的水下复合湿法焊接装置，其特征在于，所述焊枪夹持装置安装在所述壳体的侧面上，所述壳体安装到移动装置上，并由所述移动装置带动所述波导管及焊枪移动。
8.一种权利要求1所述的水下复合湿法焊接装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：调整所述波导管及焊枪的位置使其置于焊件的焊缝正上方一定距离的位置；
步骤二：接通所述微波控制器电源，设定好所述微波发生器的工作时间和微波频率；
步骤三：待所述微波发生器先工作一段时间后，打开焊接电源，调节好焊接参数后，所述焊枪开始工作，同时沿所述焊缝移动所述波导管和焊枪；
步骤四：所述微波控制器设定时间结束后，关闭所述焊接电源，焊接停止。
9.根据权利要求8所述的水下复合湿法焊接装置的使用方法，其特征在于，所述焊缝焊接结束后，关闭所述焊接电源，再使所述波导管及焊枪沿所述焊缝往回移动，对焊缝进行缓冷操做，移动至焊缝另一端关闭所述微波控制器电源。
10.根据权利要求8所述的水下复合湿法焊接装置的使用方法，其特征在于，所述焊枪导电嘴距所述焊件上的焊缝距离为10～30mm。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110505727B (zh) * 2019-08-30 2024-09-27 山东钢铁股份有限公司 微波加热单元和微波加热装置及其使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5705786A (en) * 1995-12-29 1998-01-06 General Electric Company Underwater welding
CN101553337A (zh) * 2006-11-07 2009-10-07 阿海珐核能公司 用于在表面实现焊接接头的水下自动焊接装置和方法
CN103111734A (zh) * 2013-01-23 2013-05-22 哈尔滨工业大学（威海） 改善水下湿法焊接接头组织性能的方法及装置
CN103769756A (zh) * 2014-02-26 2014-05-07 哈尔滨工业大学（威海） 超声辅助水下湿法焊接方法
CN104400181A (zh) * 2014-12-02 2015-03-11 哈尔滨工业大学（威海） 双丝水下湿法焊接装置及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5767900B2 (ja) * 2011-08-24 2015-08-26 株式会社東芝 水中溶接装置及び方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5705786A (en) * 1995-12-29 1998-01-06 General Electric Company Underwater welding
CN101553337A (zh) * 2006-11-07 2009-10-07 阿海珐核能公司 用于在表面实现焊接接头的水下自动焊接装置和方法
CN103111734A (zh) * 2013-01-23 2013-05-22 哈尔滨工业大学（威海） 改善水下湿法焊接接头组织性能的方法及装置
CN103769756A (zh) * 2014-02-26 2014-05-07 哈尔滨工业大学（威海） 超声辅助水下湿法焊接方法
CN104400181A (zh) * 2014-12-02 2015-03-11 哈尔滨工业大学（威海） 双丝水下湿法焊接装置及方法

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