CN105033495A - 钢管道焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管道焊接工艺，包括：打磨接口；将接口用海绵包覆，并喷洒丙酮至将海绵完全浸湿，然后用保鲜膜缠绕海绵表面，随后在保鲜膜表面用铁片缠绕；将棉布用水浸湿塞入第一根钢管道，将第二根钢管道与一试焊短管的第一端用点焊固定，并在点焊连接处用保鲜膜缠绕密封；将氮气管从棉布与管壁插入以通入氮气，将试焊短管的第二端用透明密封盖封闭；将第二根钢管道与试焊短管的第一端的焊接处的保鲜膜清除，改变氮气流量进行试焊，至焊缝呈银白色停止试焊，并将试焊处处用保鲜膜缠绕密封；拆除两根待焊接钢管道相接处的海绵、保鲜膜和铁片，对相接处进行焊接。本发明减少钢管道焊接过程中出现的氧化现象，并减少了焊接过程中氮气的用量。

Description

钢管道焊接工艺

技术领域

本发明涉及焊接技术领域。更具体地说，本发明涉及一种钢管道焊接工艺。

背景技术

在现有的技术中，进行钢管道焊接时，通常在钢管道中持续氮气保护气代替空气，以防止焊接部位发黑、氧化。一方面，在实际操作过程中，会经常出现焊接部位被氧化的现象，这是因为通入的氮气的流量达不到焊接的要求。另一方面，为了防止出现氧化现象，超量通入氮气，这就造成了氮气的浪费，抬高了焊接成本。因此，亟需设计一种新型的、无氧化、氮气用量少的钢管道焊接工艺。

发明内容

本发明的目的是通过钢管道焊接工艺，减少钢管道焊接过程中出现的发黑氧化现象以使焊接满足各种情况的需求，并减少焊接过程中氮气的用量以降低焊接成本。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种钢管道焊接工艺，包括以下步骤：

步骤一、将两根待焊接的钢管道的接口均用纱布打磨出金属光泽，然后用氢氧化钠溶液将接口冲洗2-3次；

步骤二、将两根待焊接钢管道同轴放置，并使两者的接口相接，用一条状海绵将相接处周向包覆，并向海绵喷洒丙酮至将海绵完全浸湿，然后用保鲜膜在海绵表面缠绕3-5层，随后在保鲜膜表面用铁片缠绕以将两根钢管道固定；

步骤三、将一块棉布用水浸湿塞入第一根钢管道的非对接一端以将其密封，将第二根钢管道的非对接一端与一试焊短管的第一端用点焊连接固定，并在点焊连接处用保鲜膜缠绕密封，然后向两根待焊接钢管道表面浇淋热水；

步骤四、将氮气管从棉布与第一根钢管道的管壁插入第一根钢管道内部以通入质量浓度为99.999％的氮气，通入氮气10-20分钟后，将所述试焊短管的第二端用一透明密封盖封闭；其中，所述透明密封盖上靠近边缘的位置分别设置有第一通气孔、第二通气孔、第三通气孔和第四通气孔，所述第一通气孔和所述第二通气孔的位置高于所述第三通气孔和所述第四通孔的位置，所述第一通气孔、所述第二通气孔、所述第三通气孔和所述第四通气孔分别与第一气管、第二气管、第三气管和第四气管连接，所述第一气管、所述第二气管、所述第三气管和所述第四气管上分别设置第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，所述第一气管和所述第二气管均与一气囊连通；

步骤五、将第二根钢管道与所述试焊短管的第一端的焊接处的保鲜膜清除，进行试焊，并从透明密封盖观察焊缝的颜色，改变氮气流量进行试焊，至焊缝呈银白色停止试焊，保持氮气流量不变，并将第二根钢管道与所述试焊短管的第一端的焊接处用保鲜膜再次缠绕密封；

步骤六、拆除两根待焊接钢管道相接处的海绵、保鲜膜和铁片，对相接处进行焊接，在焊接过程中，设置第三电磁阀和第四电磁阀间隔10-30秒开启一次，开启时间持续5秒，设置第一电磁阀和第二电磁阀间隔10-30秒关闭一次，关闭时间持续5秒；其中，当所述气囊的体积膨胀至其最大体积的4/5时，停止通入氮气，当气球体积缩小至其最大体积的1/5时，继续通入氮气。

优选的是，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤一之前还包括：

将两根待焊接的钢管道的接口处进行坡口加工，坡口采用单面V型坡口，坡口角度为45°。

优选的是，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤三中，浇淋的热水的温度为80-90℃。

优选的是，所述的钢管道焊接工艺，所述第一通气孔、和所述第二通气孔位于同一水平面上，所述第三通气孔和所述第四通气孔位于同一水平面上，所述第一通气孔与所述第四通气孔的连线正好与所述透明密封盖的直径重合，所述第二通气孔与所述第三通气孔的连线正好也与所述透明密封盖的直径重合，且所述第一通气孔和所述第四通气孔的连线与所述第二通气孔和所述第三通气孔的连线垂直。

优选的是，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤四中，所述氮气管从棉布与第一根钢管道的管壁接触部位的最低位置插入。

优选的是，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤四中，当两根待焊接的钢管道的内径均为300-500毫米，长度均为6米时，氮气的流量为15-20升/分。

优选的是，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤六中，设置第三电磁阀和第四电磁阀间隔20秒开启一次，设置第一电磁阀和第二电磁阀间隔20秒关闭一次。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)本发明在焊接两根钢管道之前，用试焊短管来调整保护气氮气的流量，当氮气的流量符合焊接要求时，再进行焊接，可以有效避免钢管道内侧焊缝氧化发黑。

(2)本发明将试焊短管的第二端用一特制的透明密封盖封闭，并通过第一气管和第二气管上的第一电磁阀和第二电磁阀的周期性开启和关闭，将管内流通的氮气收集到气囊中以重复利用，并通过第三气管和第四气管上的第三电磁阀和第四电磁阀的间隙开启和关闭，将钢管道内的氧气驱赶到管外，避免其氧化焊缝。在这里，由于氧气的密度比氮气的密度大，所以第一气管和第二气管的安装位置要高于第三气管和第四气管的位置，方便氧气排出和气囊收集氮气。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的透明密封盖的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

一种钢管道焊接工艺，包括以下步骤：

步骤一、将两根待焊接的钢管道的接口均用纱布打磨出金属光泽，然后用氢氧化钠溶液将接口冲洗2-3次；这里，接口就是两根钢管道上需要焊接在一起的部位，打磨是为了清除接口处的杂物、土壤和氧化物，然后用氢氧化钠溶液来清洗接口处的有机物，避免这些杂物、氧化物和有机物影响焊接质量；

步骤二、将两根待焊接钢管道同轴放置，并使两者的接口相接，用一条状海绵将相接处周向包覆，并向海绵喷洒丙酮至将海绵完全浸湿，然后用保鲜膜在海绵表面缠绕3-5层，随后在保鲜膜表面用铁片缠绕以将两根钢管道固定；这里，用丙酮浸湿海绵来吸收接口处的不能被氢氧化钠清洗的有机物，铁皮用于将接口处定位，避免两根钢管道错位；

步骤三、将一块棉布用水浸湿塞入第一根钢管道的非对接一端以将其密封，将第二根钢管道的非对接一端与一试焊短管的第一端用点焊连接固定，并在点焊连接处用保鲜膜缠绕密封，然后向两根待焊接钢管道表面浇淋热水；这里，试焊短管为一与两根待焊接钢管道材质相同的钢管，其连接在第二根钢管道与第一根钢管道不对接的一端；先用点焊将试焊短管与第二根钢管道连接固定，焊缝冷却后，用保鲜膜将焊缝缠绕密封，随后在两根钢管道表面洒热水，以对两根钢管道加热排出其中的空气；

步骤四、将氮气管从棉布与第一根钢管道的管壁插入第一根钢管道内部以通入质量浓度为99.999％的氮气，通入氮气10-20分钟后，将所述试焊短管的第二端用一透明密封盖1封闭；其中，如图1所示，所述透明密封盖1上靠近边缘的位置分别设置有第一通气孔、第二通气孔、第三通气孔和第四通气孔，所述第一通气孔和所述第二通气孔的位置高于所述第三通气孔和所述第四通孔的位置，所述第一通气孔、所述第二通气孔、所述第三通气孔和所述第四通气孔分别与第一气管11、第二气管12、第三气管13和第四气管14连接，所述第一气管11、所述第二气管12、所述第三气管13和所述第四气管14上分别设置第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，所述第一气管和所述第二气管均与一气囊2连通；这里，用氮气管从棉布与第一根钢管道的缝隙插入以向两根钢管道内部通入氮气，氮气从第一根钢管道流入，流经第二根钢管道和试焊短管，然后从试焊短管的非点焊端流出，通入氮气10-20分钟可以进一步清除两根钢管道和试焊短管中的氧气，避免这些氧气对焊接造成影响；这里，还用一个透明密封盖将试焊短管的第二端封闭，第一气管11、第二气管12、第三气管13和第四气管14分居透明密封盖的边缘处，且第一气管11和第二气管12的安装位置高于第三气管13和第四气管14的安装位置；

步骤五、将第二根钢管道与所述试焊短管的第一端的焊接处的保鲜膜清除，进行试焊，并从透明密封盖观察焊缝的颜色，改变氮气流量进行试焊，至焊缝呈银白色停止试焊，保持氮气流量不变，并将第二根钢管道与所述试焊短管的第一端的焊接处用保鲜膜再次缠绕密封；试焊是为了确定能保证焊接质量的氮气流量；这里，在第二根钢管道与试焊短管的第一端进行多次试焊，并不断增大氮气流量，直到在一个氮气流量下，内部焊缝为银白色，即确定该氮气流量为焊接时的氮气流量；

步骤六、拆除两根待焊接钢管道相接处的海绵、保鲜膜和铁片，对相接处进行焊接，在焊接过程中，设置第三电磁阀和第四电磁阀间隔10-30秒开启一次，开启时间持续5秒，设置第一电磁阀和第二电磁阀间隔10-30秒关闭一次，关闭时间持续5秒；其中，当所述气囊的体积膨胀至其最大体积的4/5时，停止通入氮气，当气球体积缩小至其最大体积的1/5时，继续通入氮气。这里，在步骤五确定了氮气流量的基础上，拆除海绵、保鲜膜和铁片后，对两根钢管道的相接处进行焊接；由于空气的密度比氮气的密度大，第三电磁阀和第四电磁阀间隔10-30秒开启一次，可以让空气从位置较低的第三气管和第四气管排出，第一电磁阀和第二电磁阀间隔10-30秒关闭一次，可以让氮气从位置较高的第一气11管和第二气管12中进入气囊储存。这里，当第一气管11和第二气管12通气时，第三气管13和第四气管14不通气，可以让更多的氮气进入气囊，当第一气管11和第二气管12不通气时，第三气管13和第四气管14通气，可以使更多的空气排出，避免空气混入气囊2。这里，第三电磁阀和第四电磁阀间歇开启的周期要与氮气从焊接处流到透明密封盖的时间较为匹配，才能使气囊2中的氮气没有混入较多的空气，优选的周期为20-30秒，可以满足大多数钢管道的焊接要求。为了减少氮气的用量，本发明还设计为：当所述气囊2的体积膨胀至其最大体积的4/5时，停止通入氮气，当气球体积缩小至其最大体积的1/5时，继续通入氮气，这样，停止从氮气管通入氮气以后，可以让气囊2中存储的氮气补充到两根钢管道内部，由于气囊2中的氮气较为纯净，能够满足焊接的需求。

在另一种实例中，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤一之前还包括：

将两根待焊接的钢管道的接口处进行坡口加工，坡口采用单面V型坡口，坡口角度为45°。这里提供了接口处加工的一种优选方式，在这种坡口角度下能一定程度减小焊缝氧化。

在另一种实例中，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤三中，浇淋的热水的温度为80-90℃。这里提供了热水的温度的优选值，能够很好的驱除两根钢管道内部的空气。

在另一种实例中，所述的钢管道焊接工艺，所述第一通气孔、和所述第二通气孔位于同一水平面上，所述第三通气孔和所述第四通气孔位于同一水平面上，所述第一通气孔与所述第四通气孔的连线正好与所述透明密封盖的直径重合，所述第二通气孔与所述第三通气孔的连线正好也与所述透明密封盖的直径重合，且所述第一通气孔和所述第四通气孔的连线与所述第二通气孔和所述第三通气孔的连线垂直。这里提供了第一通气孔、第二通气孔、第三通气孔和第四通气孔的一种优选的设置方式，在这种设置下，能够较好的驱除空气和收集氮气。

在另一种实例中，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤四中，所述氮气管从棉布与第一根钢管道的管壁接触部位的最低位置插入。这里提供了一种氮气管一种优选的通入氮气的位置，因为氮气的密度比空气的密度小，从下方通入氮气，然后从下方排出空气，使驱除空气的效果最佳。

在另一种实例中，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤四中，当两根待焊接的钢管道的内径均为300-500毫米，长度均为6米时，氮气的流量为15-20升/分。这里提供了在钢管道的直径为300-500毫米，长度为6米时，可以使用的初始的氮气流量的优选值。

在另一种实例中，所述的钢管道焊接工艺，在所述步骤六中，设置第三电磁阀和第四电磁阀间隔20秒开启一次，设置第一电磁阀和第二电磁阀间隔20秒关闭一次。这里提供了在上一实例的情况下，优选的第三电磁阀和第四电磁阀的开启周期，在该周期下，能够满足焊缝不氧化的要求，氮气的用量比采用相同氮气流量而不使用透明密封盖和气囊少了30％，大大节省了氮气用量，降低了焊接成本。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种钢管道焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将两根待焊接的钢管道的接口均用纱布打磨出金属光泽，然后用氢氧化钠溶液将接口冲洗2-3次；

步骤二、将两根待焊接钢管道同轴放置，并使两者的接口相接，用一条状海绵将相接处周向包覆，并向海绵喷洒丙酮至将海绵完全浸湿，然后用保鲜膜在海绵表面缠绕3-5层，随后在保鲜膜表面用铁片缠绕以将两根钢管道固定；

步骤三、将一块棉布用水浸湿塞入第一根钢管道的非对接一端以将其密封，将第二根钢管道的非对接一端与一试焊短管的第一端用点焊连接固定，并在点焊连接处用保鲜膜缠绕密封，然后向两根待焊接钢管道表面浇淋热水；

步骤四、将氮气管从棉布与第一根钢管道的管壁插入第一根钢管道内部以通入质量浓度为99.999％的氮气，通入氮气10-20分钟后，将所述试焊短管的第二端用一透明密封盖封闭；其中，所述透明密封盖上靠近边缘的位置分别设置有第一通气孔、第二通气孔、第三通气孔和第四通气孔，所述第一通气孔和所述第二通气孔的位置高于所述第三通气孔和所述第四通孔的位置，所述第一通气孔、所述第二通气孔、所述第三通气孔和所述第四通气孔分别与第一气管、第二气管、第三气管和第四气管连接，所述第一气管、所述第二气管、所述第三气管和所述第四气管上分别设置第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，所述第一气管和所述第二气管均与一气囊连通；

步骤五、将第二根钢管道与所述试焊短管的第一端的焊接处的保鲜膜清除，进行试焊，并从透明密封盖观察焊缝的颜色，改变氮气流量进行试焊，至焊缝呈银白色停止试焊，保持氮气流量不变，并将第二根钢管道与所述试焊短管的第一端的焊接处用保鲜膜再次缠绕密封；

步骤六、拆除两根待焊接钢管道相接处的海绵、保鲜膜和铁片，对相接处进行焊接，在焊接过程中，设置第三电磁阀和第四电磁阀间隔10-30秒开启一次，开启时间持续5秒，设置第一电磁阀和第二电磁阀间隔10-30秒关闭一次，关闭时间持续5秒；其中，当所述气囊的体积膨胀至其最大体积的4/5时，停止通入氮气，当气球体积缩小至其最大体积的1/5时，继续通入氮气。

2.如权利要求1所述的钢管道焊接工艺，其特征在于，在所述步骤一之前还包括：

将两根待焊接的钢管道的接口处进行坡口加工，坡口采用单面V型坡口，坡口角度为45°。

3.如权利要求1所述的钢管道焊接工艺，其特征在于，在所述步骤三中，浇淋的热水的温度为80-90℃。

4.如权利要求1所述的钢管道焊接工艺，其特征在于，所述第一通气孔、和所述第二通气孔位于同一水平面上，所述第三通气孔和所述第四通气孔位于同一水平面上，所述第一通气孔与所述第四通气孔的连线正好与所述透明密封盖的直径重合，所述第二通气孔与所述第三通气孔的连线正好也与所述透明密封盖的直径重合，且所述第一通气孔和所述第四通气孔的连线与所述第二通气孔和所述第三通气孔的连线垂直。

5.如权利要求1所述的钢管道焊接工艺，其特征在于，在所述步骤四中，所述氮气管从棉布与第一根钢管道的管壁接触部位的最低位置插入。

6.如权利要求1所述的钢管道焊接工艺，其特征在于，在所述步骤四中，当两根待焊接的钢管道的内径均为300-500毫米，长度均为6米时，氮气的流量为15-20升/分。

7.如权利要求6所述的钢管道焊接工艺，其特征在于，在所述步骤六中，设置第三电磁阀和第四电磁阀间隔20秒开启一次，设置第一电磁阀和第二电磁阀间隔20秒关闭一次。