CN106002047B - 用于弯直管内壁堆焊的装置和弯直管内壁堆焊方法 - Google Patents

用于弯直管内壁堆焊的装置和弯直管内壁堆焊方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于弯直管内壁堆焊的装置及堆焊方法，装置包括框架，框架一端为直管锁紧侧，另一端设置有连接板，框架与直管锁紧侧相邻的一侧为弯管锁紧侧，直管锁紧侧和弯管锁紧侧分别开设有用于容纳弯直管的孔；连接板远离直管锁紧侧的一面连接有圆管头，弯管锁紧侧设置有用于锁紧弯管部表面的调节螺栓，直管锁紧侧设置有用于锁紧直管部表面的四个调节螺栓。可以先利用弯管堆焊机完成弯管内壁堆焊，然后将弯管直管组焊成弯直管，弯直管装入本发明的装置中，调整好同轴度后，将装置的圆管头装入直管堆焊机的夹具，由直管堆焊机完成弯直管接头处以及直管部内壁堆焊，生产效率和产品质量都大大提高。

Description

用于弯直管内壁堆焊的装置和弯直管内壁堆焊方法
技术领域
本发明涉及管件内壁堆焊，具体的是用于弯直管内壁堆焊的装置和弯直管内壁堆焊方法。
背景技术
对于大型压力容器，经常设置有弯直管，弯直管即是一段弯管焊接连通一段直管形成的管件。
对于加氢反应器，为满足设备应用条件，反应器的管件需在内壁堆焊抗腐蚀材质。而现行的管壁堆焊设备包括弯管堆焊机和直管堆焊机，分别适用于弯管和直管。
对于弯直管，虽然可以在弯管部和直管部组焊之前分别完成内壁堆焊，但组焊后始终在接头处流下堆焊空白区，为消除上述空白区，现行的做法是，将弯管或直管分段，相邻两段组焊后，在接头空白区施加人工补堆焊，最终形成整个弯直管。
由于人工补堆焊操作精度低，且难以精确送达管件深处，因此需要管件分成若干小段，逐段组焊并实施补堆焊。例如弯管先组焊连接一段小长度的直管，然后伸入到弯管与直管的接头处人工补堆焊，然后再在直管端组焊连接第二段小长度的直管，然后伸入两段直管的接头处人工补堆焊，直到连接的直管达到需要的长度，这导致生产效率非常低下，且弯直管由多段短管拼接形成，增加缺陷出现的几率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于弯直管内壁堆焊的装置和弯直管内壁堆焊方法，利用现有的弯管堆焊机和直管堆焊机即可实施弯直管内壁堆焊。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
用于弯直管内壁堆焊的装置，包括框架，所述框架一端为直管锁紧侧，另一端设置有连接板，框架与直管锁紧侧相邻的一侧为弯管锁紧侧，所述直管锁紧侧和弯管锁紧侧分别开设有用于容纳弯直管的孔；连接板远离直管锁紧侧的一面连接有圆管头，所述弯管锁紧侧设置有用于锁紧弯管部表面的调节螺栓，所述直管锁紧侧设置有用于锁紧直管部表面的四个调节螺栓，当弯直管位于框架中，且弯管部从弯管锁紧侧伸出，直管部从直管锁紧侧伸出时，直管锁紧侧的四个调节螺栓沿直管部圆周均布。
进一步的，所述连接板靠近弯管锁紧侧的一面设置有弧形板，所述弧形板设置有与弯管部的弧形表面适配的弧形缺口。
进一步的，平分所述弧形板的平面与所述圆管头的轴线重合。
弯直管内壁堆焊方法，包括顺序进行的以下步骤：
A、采用弯管堆焊机对弯管进行内壁堆焊形成弯管堆焊层；
B、将弯管和直管连通组焊成一体，得到弯直管；
C、使用前述的用于弯直管内壁堆焊的装置进行弯直管内壁堆焊，将所述弯直管装入所述框架中，且弯管部从弯管锁紧侧伸出，直管部从直管锁紧侧伸出，旋转直管锁紧侧和弯管锁紧侧的调节螺栓对弯直管位置进行调节，使直管部与圆管头符合同轴度要求；
D、采用直管堆焊机夹住所述圆管头，并对直管部内壁堆焊形成直管堆焊层，且直管堆焊层与所述弯管堆焊层连接成一体。
弯直管内壁堆焊方法，包括顺序进行的以下步骤：
A、采用弯管堆焊机对弯管进行内壁堆焊形成弯管堆焊层；采用直管堆焊机对直管进行内壁堆焊形成直管堆焊层；
B、将弯管和直管连通组焊成一体，得到弯直管；
C、使用前述的用于弯直管内壁堆焊的装置进行弯直管内壁堆焊，将所述弯直管装入所述框架中，且弯管部从弯管锁紧侧伸出，直管部从直管锁紧侧伸出，旋转直管锁紧侧和弯管锁紧侧的调节螺栓对弯直管位置进行调节，使直管部与圆管头符合同轴度要求；
D、采用直管堆焊机夹住所述圆管头，并对弯直管的接头内壁堆焊，且将所述弯管堆焊层与直管堆焊层连接成一体。
进一步的，在所述A步骤之后还包括步骤：对位于弯直管的接头处的内壁堆焊层修磨出45°斜角。
进一步的，所述步骤D之后还包括步骤E：对弯直管内壁堆焊层进行修磨和检测。
本发明的有益效果是：可以先利用弯管堆焊机完成弯管内壁堆焊，然后将弯管直管组焊成弯直管，弯直管装入本发明的装置中，调整好同轴度后，将装置的圆管头装入直管堆焊机的夹具，由直管堆焊机完成弯直管接头处以及直管部内壁堆焊，生产效率和产品质量都大大提高。
附图说明
图1是本发明的用于弯直管内壁堆焊的装置主视示意图；
图2是图1实施例俯视示意图；
图中附图标记为：框架1、连接板11、弧形板12、调节螺栓14、圆管头2、弯直管9、弯管部91、直管部92、接缝93。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
用于弯直管内壁堆焊的装置，包括框架1，所述框架1一端为直管锁紧侧，另一端设置有连接板11，框架1与直管锁紧侧相邻的一侧为弯管锁紧侧，所述直管锁紧侧和弯管锁紧侧分别开设有用于容纳弯直管9的孔；连接板11远离直管锁紧侧的一面连接有圆管头2，所述弯管锁紧侧设置有用于锁紧弯管部91表面的调节螺栓14，所述直管锁紧侧设置有用于锁紧直管部92表面的四个调节螺栓14，当弯直管9位于框架1中，且弯管部91从弯管锁紧侧伸出，直管部92从直管锁紧侧伸出时，直管锁紧侧的四个调节螺栓14沿直管部92圆周均布。
如图1、2所示：本发明的装置，用于将弯直管9设置在框架1中，并且通过调节螺栓14调整直管部92与圆管头2的同轴度，同轴度达到要求后，锁紧调节螺栓14。随后将圆管头2装入直管堆焊机的夹头，直管堆焊机可以带动整个框架1和弯直管9旋转，正常完成接头93处以及直管部92内壁堆焊。
具体的，框架1用于安装固定弯直管9，其结构可以由板件或杆件焊接形成。框架1的直管锁紧侧和弯管锁紧侧分别用于锁紧弯直管9的直管部92和弯管部91，例如图1所示，当弯直管9装入框架1中，直管部92穿过直管锁紧侧的孔，弯管部91穿过弯管锁紧侧的孔，旋紧调节螺栓14即可将弯直管9固定。
在直管锁紧侧设置四个沿直管部92圆周均布的调节螺栓14，可以实现直管部92上下左右四个方向调节，弯管锁紧侧设置的调节螺栓14可以是如图2所示，分别位于弯管部91两侧，根据需要也可以再设置其他位置，其他轴向的调节螺栓14。
框架1另一端设置有连接板11，连接板11连接有圆管头2，直管堆焊机的夹头可以像夹持普通直管一样，夹住圆管头2，带动框架1转动，进而带动弯直管9转动，堆焊机的焊头伸入弯直管9的直管部92中，进行内壁堆焊。
优选的，可以是所述连接板11靠近弯管锁紧侧的一面设置有弧形板12，所述弧形板12设置有与弯管部91的弧形表面适配的弧形缺口。
利用弧形板12的弧形缺口可以顶住弯管部91的弯弧形表面，使弯直管9在框架1中安装更加稳固。
可以是设置多道弧形板12，也可以是如图2所示，设置一道弧形板12，且平分所述弧形板12的平面与所述圆管头2的轴线重合。弧形板12正好支撑在弯管部91中间位置。
上述装置的使用方法例如可以是，用于弯直管内壁堆焊方法，包括顺序进行的以下步骤：
A、采用弯管堆焊机对弯管进行内壁堆焊形成弯管堆焊层；
B、将弯管和直管连通组焊成一体，得到弯直管9；
C、使用前述的用于弯直管内壁堆焊的装置进行弯直管内壁堆焊，将所述弯直管9装入所述框架1中，且弯管部91从弯管锁紧侧伸出，直管部92从直管锁紧侧伸出，旋转直管锁紧侧和弯管锁紧侧的调节螺栓14对弯直管9位置进行调节，使直管部92与圆管头2符合同轴度要求；
D、采用直管堆焊机夹住所述圆管头2，并对直管部92内壁堆焊形成直管堆焊层，且直管堆焊层与所述弯管堆焊层连接成一体。
即是可以先用弯管堆焊机对弯管进行内壁堆焊形成弯管堆焊层；然后将弯管和直管连通组焊成一体，得到弯直管9；将弯直管9装入本发明装置的框架1中，且弯管部91从弯管锁紧侧伸出，直管部92从直管锁紧侧伸出，旋转直管锁紧侧和弯管锁紧侧的调节螺栓14对弯直管9位置进行调节，使直管部92与圆管头2符合同轴度要求，例如同轴度＜2mm。
然后像装夹普通直管一样，用直管堆焊机的夹头夹住所述圆管头2，像堆焊普通直管一样，焊头伸入直管部92中，框架1带动弯直管9转动，在接头93和直管部92内壁堆焊形成直管堆焊层，且直管堆焊层与所述弯管堆焊层连接成一体。
根据生产安排也可以是，包括顺序进行的以下步骤：
A、采用弯管堆焊机对弯管进行内壁堆焊形成弯管堆焊层；采用直管堆焊机对直管进行内壁堆焊形成直管堆焊层；
B、将弯管和直管连通组焊成一体，得到弯直管9；
C、使用前述的用于弯直管内壁堆焊的装置进行弯直管内壁堆焊，将所述弯直管9装入所述框架1中，且弯管部91从弯管锁紧侧伸出，直管部92从直管锁紧侧伸出，旋转直管锁紧侧和弯管锁紧侧的调节螺栓14对弯直管9位置进行调节，使直管部92与圆管头2符合同轴度要求；
D、采用直管堆焊机夹住所述圆管头2，并对弯直管9的接头93内壁堆焊，且将所述弯管堆焊层与直管堆焊层连接成一体。
即是先分别完成弯管和直管的内壁堆焊，弯管直管组焊成弯直管9后，利用本发明的装置，与前述同理，对接头93处的堆焊空白区进行补堆焊。
此外，根据工艺实际情况，优选的，可以在所述A步骤之后还包括步骤：对位于弯直管9的接头93处的内壁堆焊层修磨出45°斜角。
即是在弯头位于接头处的端部堆焊层，或者在弯头与直管连接位置的堆焊层修磨出坡口，通常情况下可以是堆焊层端头打磨呈45°斜角，便于在修磨过的堆焊层表面接上后续堆焊层。
根据工艺需要，还可以在所述步骤D之后还包括步骤E：对弯直管9内壁堆焊层进行修磨和检测，例如将堆焊层打磨平整、或者磨去堆焊层表面缺陷，或者进行探伤检测等操作。

Claims (8)

1.弯直管内壁堆焊方法，其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：
A、采用弯管堆焊机对弯管进行内壁堆焊形成弯管堆焊层；
B、将弯管和直管连通组焊成一体，得到弯直管(9)；
C、使用弯直管内壁堆焊的装置进行弯直管内壁堆焊，所述弯直管内壁堆焊的装置，包括框架(1)，所述框架(1)一端为直管锁紧侧，另一端设置有连接板(11)，框架(1)与直管锁紧侧相邻的一侧为弯管锁紧侧，所述直管锁紧侧和弯管锁紧侧分别开设有用于容纳弯直管(9)的孔；连接板(11)远离直管锁紧侧的一面连接有圆管头(2)，所述弯管锁紧侧设置有用于锁紧弯管部(91)表面的调节螺栓(14)，所述直管锁紧侧设置有用于锁紧直管部(92)表面的四个调节螺栓(14)，当弯直管(9)位于框架(1)中，且弯管部(91)从弯管锁紧侧伸出，直管部(92)从直管锁紧侧伸出时，直管锁紧侧的四个调节螺栓(14)沿直管部(92)圆周均布；将所述弯直管(9)装入所述框架(1)中，且弯管部(91)从弯管锁紧侧伸出，直管部(92)从直管锁紧侧伸出，旋转直管锁紧侧和弯管锁紧侧的调节螺栓(14)对弯直管(9)位置进行调节，使直管部(92)与圆管头(2)符合同轴度要求；
D、采用直管堆焊机夹住所述圆管头(2)，并对直管部(92)内壁堆焊形成直管堆焊层，且直管堆焊层与所述弯管堆焊层连接成一体。
2.如权利要求1所述的弯直管内壁堆焊方法，其特征在于，在所述A步骤之后还包括步骤：对位于弯直管(9)的接头(93)处的内壁堆焊层修磨出45°斜角。
3.如权利要求1所述的弯直管内壁堆焊方法，其特征在于，所述步骤D之后还包括步骤E：对弯直管(9)内壁堆焊层进行修磨和检测。
4.如权利要求1所述的弯直管内壁堆焊方法，其特征在于，所述C步骤中，所述连接板(11)靠近弯管锁紧侧的一面设置有弧形板(12)，所述弧形板(12)设置有与弯管部(91)的弧形表面适配的弧形缺口。
5.弯直管内壁堆焊方法，其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：
A、采用弯管堆焊机对弯管进行内壁堆焊形成弯管堆焊层；采用直管堆焊机对直管进行内壁堆焊形成直管堆焊层；
B、将弯管和直管连通组焊成一体，得到弯直管(9)；
C、使用弯直管内壁堆焊的装置进行弯直管内壁堆焊，所述弯直管内壁堆焊的装置，包括框架(1)，所述框架(1)一端为直管锁紧侧，另一端设置有连接板(11)，框架(1)与直管锁紧侧相邻的一侧为弯管锁紧侧，所述直管锁紧侧和弯管锁紧侧分别开设有用于容纳弯直管(9)的孔；连接板(11)远离直管锁紧侧的一面连接有圆管头(2)，所述弯管锁紧侧设置有用于锁紧弯管部(91)表面的调节螺栓(14)，所述直管锁紧侧设置有用于锁紧直管部(92)表面的四个调节螺栓(14)，当弯直管(9)位于框架(1)中，且弯管部(91)从弯管锁紧侧伸出，直管部(92)从直管锁紧侧伸出时，直管锁紧侧的四个调节螺栓(14)沿直管部(92)圆周均布；将所述弯直管(9)装入所述框架(1)中，且弯管部(91)从弯管锁紧侧伸出，直管部(92)从直管锁紧侧伸出，旋转直管锁紧侧和弯管锁紧侧的调节螺栓(14)对弯直管(9)位置进行调节，使直管部(92)与圆管头(2)符合同轴度要求；
D、采用直管堆焊机夹住所述圆管头(2)，并对弯直管(9)的接头(93)内壁堆焊，且将所述弯管堆焊层与直管堆焊层连接成一体。
6.如权利要求5所述的弯直管内壁堆焊方法，其特征在于，在所述A步骤之后还包括步骤：对位于弯直管(9)的接头(93)处的内壁堆焊层修磨出45°斜角。
7.如权利要求5所述的弯直管内壁堆焊方法，其特征在于，所述C步骤中，所述连接板(11)靠近弯管锁紧侧的一面设置有弧形板(12)，所述弧形板(12)设置有与弯管部(91)的弧形表面适配的弧形缺口。
8.如权利要求5所述的弯直管内壁堆焊方法，其特征在于，所述步骤D之后还包括步骤E：对弯直管(9)内壁堆焊层进行修磨和检测。
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