CN107984124B - 大壁厚管件坡口焊用预热装置 - Google Patents
大壁厚管件坡口焊用预热装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种大壁厚管件坡口焊用预热装置，属于铸造技术领域，包括预热主体装置、固定装置和进气调节装置，预热主体装置通过固定装置固定于管件内侧且在坡口背侧，通过调节固定装置，将预热主体装置与管件同圆心固定，且预热主体装置与管件内壁之间留有间距，以使预热主体装置能够对管件坡口均匀预热，固定装置的一端设置在预热主体装置上，固定装置的另一端设置在管件内壁上，以将管件与预热主体装置相对固定，在预热主体装置的侧壁上均匀开设有喷火口，以确保对管件的坡口充分预热，且使用明火的方式对管件坡口加热，火焰能够根据坡口的弧度及深度对坡口充分加热，且火焰温度易于控制。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种大壁厚管件坡口焊用预热装置。
背景技术
大型铸钢件的生产往往涉及管件与管件对接的问题，其主要通过坡口对接焊来实现。即将要对接的两个管件，通过机械加工或热切割的方式，制备出对接坡口，然后再通过焊接方式，将坡口填满，以此实现管件与管件之间的连接。
管件对接焊之前，需要对管件坡口进行充分预热，其目的主要是降低坡口焊缝收缩应力而产生的裂纹、管件变形等问题。尤其对于不同材质钢管件焊接时，比如普通铁素体耐热钢管件与奥氏体管件对接时，坡口预热温度尤其重要，若预热温度不均匀，则坡口焊缝收缩应力相差较大，会导致奥氏体管件产生严重的变形，影响装配及使用。
目前，对于此类管件对接焊焊前坡口预热问题，通常采用绳状红外线加热装置。即在焊接坡口两侧缠绕绳状红外线加热线圈，使用加热线圈进行加热。此方法存在的不足：
1）效率低，尤其对于大壁厚的管件，需要很长的时间去加热；
2）坡口两侧缠绕线圈的部位容易产生过热，若为奥氏体不锈钢管件，则由于过热，会导致奥氏体管件敏化问题的发生。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种预热均匀且温度易于控制的大壁厚管件坡口焊用预热装置。
一种大壁厚管件坡口焊用预热装置，包括预热主体装置、固定装置和进气调节装置，预热主体装置通过固定装置固定于管件内侧且在坡口背侧，通过调节固定装置，将预热主体装置与管件同圆心固定，且预热主体装置与管件内壁之间留有间距，以使预热主体装置能够对管件坡口均匀预热，固定装置的一端设置在预热主体装置上，固定装置的另一端设置在管件内壁上，以将管件与预热主体装置相对固定，在预热主体装置的侧壁上均匀开设有喷火口，以确保对管件的坡口充分预热。
优选的，预热主体装置包括环形预热管，环形预热管通过固定装置固定在管件内侧，且与管件同心圆固定，进气调节装置包括分流管和进气管，分流管设置在环形预热管的轴线上，且分流管的两个端部与环形预热管连通，进气管设置在分流管的中部且一端与分流管连通，另一端与天然气管道连通，以通过进气管将天然气传输至分流管，进而通过分流管将天然气传输至环形预热管中燃烧以对管件进行预热。
优选的，所述环形预热管和分流管都为钢管，以耐高温，进气管包括金属进气管和橡胶进气管，与分流管连接的一端为金属进气管，以耐高温，与天然气管道连接的一端为橡胶进气管，且在金属进气管与橡胶进气管连接的位置设置有调节阀，以调节流入至环形预热管的天然气量。
优选的，所述固定装置包括螺母和螺杆，螺母点焊在环形预热管的一侧，且在环形预热管的侧壁上与螺孔配合的位置开设有连接孔，以穿过螺杆，螺杆的端部依次穿过螺母和环形预热管上的连接孔，顶在管件内壁上，调节螺杆伸出长度，当螺杆伸出端与管件内壁接触后，再进一步拧紧螺杆，以此实现固定环形预热管的目的。
优选的，所述预热装置还包括点火装置，点火装置的金属线从管件的坡口处伸入，一直延伸至环形预热管的喷火口处，以将环形预热管内的天然气引燃。
优选的，所述预热装置还包括测温装置，测温装置设置在管件的坡口处，以对管件坡口处的温度进行测量，保证管件坡口处的温度符合焊接要求。
本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：本装置包括预热主体装置、固定装置和进气调节装置，预热主体装置通过固定装置固定于管件内侧且在坡口背侧，通过调节固定装置将管件与预热装置等间距同心固定，以保证管件坡口处均匀预热，在预热主体装置的侧壁上均匀开设有喷火口，以确保对管件的坡口充分预热，且使用明火的方式对管件坡口加热，火焰能够根据坡口的弧度及深度对坡口充分加热，且火焰温度易于控制。
附图说明
图1为一较佳实施方式的大壁厚管件坡口焊用预热装置的结构示意图。
图2为图1 中另一角度的大壁厚管件坡口焊用预热装置的结构示意图。
图中：大壁厚管件坡口焊用预热装置10、环形预热管21、喷火口211、固定装置30、螺母31、螺杆32、进气调节装置40、分流管41、进气管42、金属进气管421、橡胶进气管422、调节阀423、管件50、坡口51、点火装置60、坡口测温区70。
具体实施方式
请参看图1至图2，本发明实施例提供了一种大壁厚管件坡口焊用预热装置10，包括预热主体装置、固定装置30和进气调节装置40，预热主体装置通过固定装置30固定于管件50内侧且在坡口51背侧，通过调节固定装置30，将预热主体装置与管件50同圆心固定，且预热主体装置与管件50内壁之间留有间距，以使预热主体装置能够对管件50坡口51均匀预热，固定装置30的一端设置在预热主体装置上，固定装置30的另一端设置在管件50内壁上，以将管件50与预热主体装置相对固定，在预热主体装置的侧壁上均匀开设有喷火口211，以确保对管件50的坡口51充分预热。
进一步的，预热主体装置包括环形预热管21，环形预热管21通过固定装置30固定在管件50内侧，且与管件50同心圆固定，进气调节装置40包括分流管41和进气管42，分流管41设置在环形预热管21的轴线上，且分流管41的两个端部与环形预热管21连通，进气管42设置在分流管41的中部且一端与分流管41连通，另一端与天然气管道连通，以通过进气管42将天然气传输至分流管41，进而通过分流管41将天然气传输至环形预热管21中燃烧以对管件50进行预热。
进一步的，所述环形预热管21和分流管41都为钢管，以耐高温，进气管42包括金属进气管421和橡胶进气管422，与分流管41连接的一端为金属进气管421，以耐高温，与天然气管道连接的一端为橡胶进气管422，且在金属进气管421与橡胶进气管422连接的位置设置有调节阀423，以调节流入至环形预热管21的天然气量，环形预热管21和分流管41的的连接位置采用全焊缝焊接，金属进气管421与分流管41的连接位置也采用全焊缝焊接，以保证连接位置不漏天然气。
进一步的，所述固定装置30包括螺母31和螺杆32，螺母31点焊在环形预热管21的一侧，且在环形预热管21的侧壁上与螺孔配合的位置开设有连接孔，以穿过螺杆32，螺杆32的端部依次穿过螺母31和环形预热管21上的连接孔，顶在管件50内壁上，调节螺杆32伸出长度，当螺杆32伸出端与管件50内壁接触后，再进一步拧紧螺杆32，以此实现固定环形预热管21的目的；固定装置的数量依据管件的尺寸而定。
进一步的，所述预热装置还包括点火装置60，点火装置60的金属线从管件50的坡口51处伸入，一直延伸至环形预热管21的喷火口211处，以将环形预热管21内的天然气引燃。
进一步的，所述预热装置还包括测温装置，测温装置设置在管件50的坡口51处，以对管件50坡口51处的温度进行测量，保证管件50坡口51处的温度符合焊接要求。
本装置在使用时，（1）将橡胶进气管422和金属进气管421连通，同时将调节阀423调节至关闭状态，将环形预热管21通过固定装置30固定于管件50内侧，使环形预热管21的喷火口211的设置在管件50的坡口51的背侧，调节螺杆32使环形预热管21的圆心处于管件50的圆心处，且使环形预热管21与管件50内壁等间距；
（2）开火预热：缓慢调节天然气调节阀423，保证环形预热管21内有微弱气流溢出，使用点火装置60引燃喷火口211处溢出的天然气，点燃后，慢慢调节天然气调节阀423，保证所有的喷火口211均正常燃烧，进一步调节天然气气量，保证每个喷火口211喷出火焰长度相同，且与管件50内壁充分接触，火焰能够根据坡口51的弧线和深度对坡口51充分加热，此时，保持天然气流量；
（3）预热过程中，使用红外线测温枪对坡口51处进行测温，测量坡口51处以及坡口51两侧100mm 范围的温度，如图2中为坡口测温区70，保证此范围区间温度达到焊接工艺要求的预热温度，达到预热温度后，再将天然气流量适当调小，保持此温度即可。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (4)
1.一种大壁厚管件坡口焊用预热装置，其特征在于：包括预热主体装置、固定装置和进气调节装置，预热主体装置通过固定装置固定于管件内侧且在坡口背侧，通过调节固定装置，将预热主体装置与管件同圆心固定，且预热主体装置与管件内壁之间留有间距，以使预热主体装置能够对管件坡口均匀预热，固定装置的一端设置在预热主体装置上，固定装置的另一端设置在管件内壁上，以将管件与预热主体装置相对固定，在预热主体装置的侧壁上均匀开设有喷火口，以确保对管件的坡口充分预热；预热主体装置包括环形预热管，环形预热管通过固定装置固定在管件内侧，且与管件同心圆固定，进气调节装置包括分流管和进气管，分流管设置在环形预热管的轴线上，且分流管的两个端部与环形预热管连通，进气管设置在分流管的中部且一端与分流管连通，另一端与天然气管道连通，以通过进气管将天然气传输至分流管，进而通过分流管将天然气传输至环形预热管中燃烧以对管件进行预热；所述固定装置包括螺母和螺杆，螺母点焊在环形预热管的一侧，且在环形预热管的侧壁上与螺孔配合的位置开设有连接孔，以穿过螺杆，螺杆的端部依次穿过螺母和环形预热管上的连接孔，顶在管件内壁上，调节螺杆伸出长度，当螺杆伸出端与管件内壁接触后，再进一步拧紧螺杆，以此实现固定环形预热管的目的，固定装置的数量依据管件的尺寸而定。
2.如权利要求1所述的大壁厚管件坡口焊用预热装置，其特征在于：所述环形预热管和分流管都为钢管，以耐高温，进气管包括金属进气管和橡胶进气管，与分流管连接的一端为金属进气管，以耐高温，与天然气管道连接的一端为橡胶进气管，且在金属进气管与橡胶进气管连接的位置设置有调节阀，以调节流入至环形预热管的天然气量。
3.如权利要求2所述的大壁厚管件坡口焊用预热装置，其特征在于：所述预热装置还包括点火装置，点火装置的金属线从管件的坡口处伸入，一直延伸至环形预热管的喷火口处，以将环形预热管内的天然气引燃。
4.如权利要求3所述的大壁厚管件坡口焊用预热装置，其特征在于：所述预热装置还包括测温装置，测温装置设置在管件的坡口处，以对管件坡口处的温度进行测量，保证管件坡口处的温度符合焊接要求。
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