CN107470807A - 一种用于孔内焊管的辅助装置及该装置的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于孔内焊管的辅助装置及该装置的使用方法，装置包括主体机构，所述主体机构上设置有进气口和出气口，进气口充入焊接时需要的保护气体，所述出气口处设置有将出气口流出的保护气体导向到指定区域的导气机构。该装置的优点在于：本发明适用于锆钢复合管板上的管板孔内焊换热管，本装置中的导气机构将保护气体导向到指定区域，因此，既可以将保护气体导向到待焊区，又可以将保护气体导向到管板孔与换热管之间的缝隙处。由于焊接时待焊区、靠近待焊区的管板孔和换热管都会升温，此时的保护气体可以防止高温下的焊接部分、待固定管、管板孔生成脆性化合物。

Description

一种用于孔内焊管的辅助装置及该装置的使用方法

技术领域

本发明涉及机械行业焊接加工领域，尤其涉及一种用于孔内焊管的辅助装置及该装置的使用方法。

背景技术

在焊接领域，待焊接件或者焊接使用的材料在焊接过程中产生的高温的作用下，在空气中发生反应，从而影响待焊接件或影响焊接处。

举个例子，锆管和管板之间的焊接，锆管套在管板的内部，锆管和管板之间需要焊接，锆管和待焊区在高温下具有很大的活性，可与很多气体发生反应，空气(其中氧最严重)与锆作用生成脆性化合物，使焊缝力学性能、耐蚀性能等急剧下降。为了防止外接的气体影响焊接效果和高温下的待焊接件，并且为了方便焊接，急需一种孔内焊管的辅助装置及该装置的使用方法，来保护待焊接件和保证焊接处的质量。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于解决现有技术中空气中实施焊接和焊接产生的高温影响待加工件本身和或焊接处的焊接效果的问题，为此，本发明提供一种用于孔内焊管的辅助装置及该装置的使用方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于孔内焊管的辅助装置，该装置包括主体机构，所述主体机构上设置有进气口和出气口，进气口充入焊接时需要的保护气体，所述出气口处设置有将出气口流出的保护气体导向到指定区域的导气机构。

优化的，所述主体机构为一端设置进气口而另一端封闭的管状结构，所述出气口设置在主体机构的侧壁上，所述主体机构的直径小于待固定管的直径。

优化的，所述导气机构包括丝网，所述丝网套在主体机构上的出气口处，丝网的外侧面的直径大于待固定管的直径。

优化的，装置还包括使丝网只有在向待焊处通气的方向上有出口的第一密封部件。

优化的，装置还包括能够密封主体机构和待固定管内侧之间缝隙的第二密封部件，所述第二密封部件设置在主体机构的侧壁上且远离进气口。

优化的，所述第二密封部件为高温胶带。

优化的，所述进气口处设置有进气管，所述进气管穿过进气口伸入到主体机构内部，所述进气管的外侧壁密封固定在进气口的内壁上。

优化的，还包括将主体机构分成出气部分和循环部分的径向截面，所述出气口位于径向截面与设置有出气口的侧壁之间，所述径向截面上设置有与进气管连通的进气孔和气体流向出气部分的循环孔。

优化的，所述出气口为多个，所述多个出气口绕主体机构的中轴线环形设置。

使用权利上述所述的用于孔内焊管的辅助装置的方法，包括以下步骤：

S1、将待固定管插入到管板孔的内部；

S2、从进气口向主体机构内部充入保护气体，待导气机构输出的保护气体浓度稳定；

S3、将主体机构远离进气口的一端开始伸入到待固定管的内部，使导气机构的输出端面向待焊区；

S4、焊接待固定管和管板孔之间的待焊区；

S5、焊接完毕后，焊接需要的焊枪关闭，待焊接时升温的部件和完成的焊接区冷却后，主体机构从待固定管内抽离。

本发明的优点在于：

(1)本发明适用于锆钢复合管板上的管板孔内焊换热管，本装置中的导气机构将保护气体导向到指定区域，因此，既可以将保护气体导向到待焊区，又可以将保护气体导向到管板孔与换热管之间的缝隙处。由于焊接时待焊区、靠近待焊区的管板孔和换热管都会升温，此时的保护气体可以防止高温下的焊接部分、待固定管、管板孔生成脆性化合物。

(2)本发明丝网的设置不仅起到了气体导向的作用，还能使输出的气体状态为紊流，这样可以使得输出的气体方便朝不同的方向流动。

(3)本发明中第一密封部件是防止丝网其他面透气，这样减少了气体的输出量。

(4)本发明第二密封部件的设置不仅使主体机构更好的设置在待固定管内部，防止主体机构在待固定管内部晃动，并且可以防止保护气体从主体机构外侧壁与待固定管内侧壁之间大量流失，减少了气体的使用量，主体机构外侧壁与待固定管内侧壁之间的保护气体起到保护待固定管的作用。

(5)本发明中第二密封部件为高温胶带，既防止焊接的高度对第二密封部件产生伤害，因为高温胶带具有一定的弹性，能起到密封的作用。

(6)由于气体的进气口和出气口位于主体机构的同一端，可能造成气体直接从进气口流向出气口，这样主体机构内还存在大量的空气，本发明中的主体机构内径向截面的设置，是先将保护气体充入到循环部分，然后从循环孔流到出气部分，这样可以有效的提高主体机构内保护气体的纯度。

附图说明

图1是本发明一种用于孔内焊管的辅助装置的主视图的剖面图。

图2是本发明一种用于孔内焊管的辅助装置的工作原理图。

图3是本发明应用的锆钢复合管板的主视图。

图中附图标记含义为:

1—进气管 2-第一密封部件 3-丝网 4-主体机构 41-铜管

42-第一铜板 43-第二铜板 44-出气部分 45-循环部分

46-径向截面 47-循环孔 5-待固定管 6-管板孔

7-第二密封部件 8-焊枪 9-出气口 10-待焊区

具体实施方式

如图1-3所示，一种用于孔内焊管的辅助装置，其中待固定管5待固定管5套在管板孔6内部。该装置包括主体机构4、第一密封部件2、第二密封部件7。主体机构4上设置有进气口和出气口9，进气口充入焊接时需要的保护气体，出气口9处设置有将流出的保护气体导向指定区域的导气机构。在该实施例中，保护气体不仅导向到待焊区，又导向到管板孔与换热管之间的缝隙处。由于焊接时待焊区、靠近待焊区的管板孔和换热管都会升温，此时的保护气体可以防止高温下的焊接部分、待固定管5、管板孔6生成脆性化合物。

主体机构4为一端设置进气口而另一端封闭的管状结构，主体机构4的直径小于待固定管5直径，主体机构4伸入到待固定管5的内部，这样不需要使用固定装置来固定主体机构4。出气口9设置在主体机构4的侧壁上，进气口处设置有进气管1，进气管1穿过进气口伸入到主体机构4内部，进气管1的外侧壁固定在进气口的内壁上。出气口9在侧壁的位置靠近进气口。出气口9为多个，多个出气口9绕主体机构4的中轴线环形设置。使得待固定管5和管板孔6一圈的焊接过程中装置都能供应均匀稳定的保护气体。出气口9可以分成2排并行环形设置，可以防止有出气口9堵塞而影响气体的输出状态。在本实施例中6个出气口9为一圈。

导气机构包括丝网3，丝网3套在主体机构4上的出气口9处，丝网3的设置不仅起到了气体导向的作用，还能使输出的气体状态为层流，使得气体流动更加平稳。丝网3的外侧面的直径大于待固定管5的直径，防止主体机构4整个进入到待固定管5内部，并且这样可以使得丝网3中流出的气体流向待焊区10、待固定管5和管板孔6。

优化的，主体机构4分成出气部分44和循环部分45的径向截面46，所述出气口9位于径向截面46与设置有出气口的侧壁之间，所述径向截面46上设置有与进气管1连通的进气孔和气体流向出气部分44的循环孔47。由于气体的进气口和出气口位于主体机构的同一端，这样可能造成气体直接从进气口流向出气口，这样主体机构内还存在大量的空气，本发明中的主体机构内径向截面46的设置，是先将保护气体充入到循环部分45，然后从循环孔47流到出气部分44，这样可以有效的提高主体机构内保护气体的纯度。

其中第一密封部件2和第二密封部件7为高温胶带。第一密封部件2缠绕在丝网3上，并且使丝网3只有在向待焊处通气的方向上有出口。第一密封部件2可以防止丝网3其他面透气，从而减少了气体的输出量。第二密封部件7密封主体机构4和待固定管5内侧之间的缝隙，第二密封部件7设置在主体机构4的侧壁上且远离进气口。第二密封部件7的设置不仅使主体机构4更好的设置在待固定管5内部，防止主体机构4在待固定管5内部晃动，并且可以防止保护气体从主体机构4外侧壁与待固定管5内侧壁之间大量流失，减少了气体的使用量，主体机构4外侧壁与待固定管5内侧壁之间的保护气体起到保护待固定管5的作用。

上述主体机构4为铜管41和两端的第一铜板42和第二铜板43焊接而成，由于主体机构4的结构设计比较简单，为了防止主体机构4内部的气体向通过焊缝向外溢出，铜板与铜管的焊接处、进气管1与进气口的焊接处均用密封部件密封，在本实施例中，都是采用高温胶带。在本实施例中出气口9的直径为2mm，主体机构4的直径比待固定管5的内直径小2mm，铜管的长度为45mm,丝网3绕在铜管的外直径比内直径之差为20mm,即丝网3的外侧面与内侧面之间的距离为10mm。丝网3为钢丝网。

在本实施例中管板孔6为锆钢复合板上的孔，待固定管5为锆换热管。

使用上述用于孔内焊管的辅助装置的方法，包括以下步骤：

S1、将待固定管5插入到管板孔6的内部，并且待固定管5的管头伸出管板孔6的管头3-5mm，待固定管5与管板孔6采用贴胀和强度焊的方式连接上；

S2、从进气口处向主体机构4内部充入保护气体，按工艺要去调整流量，待导气机构输出的保护气体浓度稳定；

S3、将主体机构4从远离进气口的一端开始伸入到待固定管5的内部，使导气机构的输出端面向待焊区10；

S4、焊接待固定管5和管板孔6之间的待焊区10；焊接时，保护气体出气口9流出，并经丝网3导向均分，形成紊流，在待固定管5、管板孔6、待焊区10的高温区域流动。

S5、焊接完毕后，焊接需要的焊枪8关闭，待焊接时升温的部件和完成的焊接区冷却后，在该实施例中焊枪8管理5-10S后，主体机构4从待固定管5内抽离。

在本申请中保护气体为惰性气体，比如氩气。焊枪8为氩弧焊枪。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于孔内焊管的辅助装置，其特征在于，该装置包括主体机构(4)，所述主体机构(4)上设置有进气口和出气口(9)，进气口充入焊接时需要的保护气体，所述出气口(9)处设置有将出气口流出的保护气体导向到指定区域的导气机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于孔内焊管的辅助装置，其特征在于，所述主体机构(4)为一端设置进气口而另一端封闭的管状结构，所述出气口(9)设置在主体机构(4)的侧壁上，所述主体机构(4)的直径小于待固定管(5)的直径。

3.根据权利要求2所述的一种用于孔内焊管的辅助装置，其特征在于，所述导气机构包括丝网(3)，所述丝网(3)套在主体机构(4)上的出气口(9)处，丝网(3)的外侧面的直径大于待固定管(5)的直径。

4.根据权利要求3所述的一种用于孔内焊管的辅助装置，其特征在于，装置还包括使丝网(3)只有在向待焊处通气的方向上有出口的第一密封部件(2)。

5.根据权利要求2所述的一种用于孔内焊管的辅助装置，其特征在于，装置还包括能够密封主体机构(4)和待固定管(5)内侧之间缝隙的第二密封部件(7)，所述第二密封部件(7)设置在主体机构(4)的侧壁上且远离进气口。

6.根据权利要求5所述的一种用于孔内焊管的辅助装置，其特征在于，所述第二密封部件(7)为高温胶带。

7.根据权利要求1所述的一种用于孔内焊管的辅助装置，其特征在于，所述进气口处设置有进气管(1)，所述进气管(1)穿过进气口伸入到主体机构(4)内部，所述进气管(1)的外侧壁密封固定在进气口的内壁上。

8.根据权利要求7所述的一种用于孔内焊管的辅助装置，其特征在于，还包括将主体机构(4)分成出气部分(44)和循环部分(45)的径向截面(46)，所述出气口(9)位于径向截面(46)与设置有出气口的侧壁之间，所述径向截面(46)上设置有与进气管(1)连通的进气孔和气体流向出气部分(44)的循环孔(47)。

9.根据权利要求1所述的一种用于孔内焊管的辅助装置，其特征在于，所述出气口(9)为多个，所述多个出气口(9)绕主体机构(4)的中轴线环形设置。

10.使用权利要求1-8任意一项所述的用于孔内焊管的辅助装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待固定管(5)插入到管板孔(6)的内部；

S2、从进气口向主体机构(4)内部充入保护气体，待导气机构输出的保护气体浓度稳定；

S3、将主体机构(4)远离进气口的一端开始伸入到待固定管(5)的内部，使导气机构的输出端面向待焊区(10)；

S4、焊接待固定管(5)和管板孔(6)之间的待焊区(10)；

S5、焊接完毕后，焊接需要的焊枪关闭，待焊接时升温的部件和完成的焊接区冷却后，主体机构(4)从待固定管(5)内抽离。