CN108772664B - 一种用于钢管对接焊接的定位工装 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊接工艺装备技术领域，其公开了一种用于钢管对接焊接的定位工装，包括用于对钢管对接部的外圆进行抱合定位的套管，所述套管包括上半圆套管、下半圆套管，所述套管的管壁上沿圆周方向均布有四个腰形孔，所述上半圆套管的外圆上连接有U型螺栓，所述下半圆套管的外圆上连接有压板，所述压板上开设有用于穿越所述U型螺栓上的螺柱头的安装孔，所述上半圆套管、下半圆套管通过所述的U型螺栓、压板及螺母将所述的钢管对接部的外圆抱合定位并夹紧。本发明提高了钢管的对接的精度、提高了生产效率、并有利于保证焊接的质量。
Description
技术领域
本发明涉及焊接工艺装备技术领域，具体涉及一种用于钢管对接焊接的定位工装。
背景技术
在机械、船舶、化工等领域，涉及到大量的钢管对接焊接。在一些钢管的使用场合，其要求钢管对接的精度要求较高。例如某化学品船有大量材料为316L不锈钢、尺寸φ60.3×2.8的加温管制作，其管与管焊接对中要求极高，设计要求对接错位不得超过0.2mm，10％焊缝抽样拍片。若采用常规管系制作方法(即管子用角铁托住下端，人工调整、修正)，不仅耗时长，对接质量也无法满足设计要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种用于钢管对接焊接的定位工装，旨在提高对接的精度，并提高生产效率，具体的技术方案如下：
一种用于钢管对接焊接的定位工装，包括用于对钢管对接部的外圆进行抱合定位的套管，所述套管包括上半圆套管、下半圆套管，所述套管的管壁上沿圆周方向均布有四个腰形孔，所述上半圆套管的外圆上连接有U型螺栓，所述下半圆套管的外圆上连接有压板，所述压板上开设有用于穿越所述U型螺栓上的螺柱头的安装孔，所述上半圆套管、下半圆套管通过所述的U型螺栓、压板及螺母将所述的钢管对接部的外圆抱合定位并夹紧。
使用时，将定位工装穿入两个钢管对接的管口，调整好管口对接间隙后拧紧螺母，即完成两段钢管对接对中工作。然后进行钢管内充气以实现焊接时的背部氩气保护，待充气完成后开始在腰形孔处点焊定位，拆除工装完成后再进行后续焊接工作。
上述技术方案中，采用两个相互对合的上半圆套管、下半圆套管对钢管对接部的外圆进行抱合定位，并用U型螺栓夹紧，与常规的角铁定位方式相比其对中精度更高且定位更可靠。
本发明中，所述U型螺栓的数量为两个且沿轴向分置于所述腰形孔的两侧。
作为本发明的优选方案之一，所述套管为不锈钢套管。
作为本发明的优选方案之二，所述上半圆套管、下半圆套管由整圆套管在金加工后沿哈夫面切割成两半而形成。
本发明中，所述套管的内径等于所述钢管的外径。
作为对本发明的进一步改进，在位于所述腰形孔位置的套管外圆上沿圆周方向还环绕有用于遮蔽或露出所述腰形孔的不锈钢腰带组件。
其中，所述不锈钢腰带组件包括不锈钢腰带，所述不锈钢腰带上开设有用于遮蔽或露出所述腰形孔的启闭孔，所述不锈钢腰带一端连接有拉紧弹簧，所述不锈钢腰带的另一端连接有挂钩销，拉紧弹簧的一端挂钩在所述的挂钩销上。
优选的，所述拉紧弹簧、挂钩销与不锈钢腰带的连接均为焊接连接。
不锈钢腰带组件使用时，先将不锈钢腰带围绕套管的外圆转动至使得四个腰形孔处于全部封闭的位置，然后进行钢管内充气以实现焊接时的背部氩气保护，待充气完成后开始再将不锈钢腰带转动至使得其中一个腰形孔处于露出的位置(其它三个腰形孔仍然处于遮蔽状态)，在腰形孔处点焊定位，接着转动不锈钢腰带焊接下一个腰形孔，待全部点焊完成后拆除工装，再进行后续焊接工作。
上述不锈钢腰带组件的设置，可以节省点焊时的背部保护氩气的使用量，降低成本。
作为本发明的进一步改进，在所述不锈钢腰带上开设有用于检测背部保护气体压力的膜片孔，所述膜片孔上贴敷有弹性绝缘膜片，所述弹性绝缘膜片的中心位置设置有第一金属触点，在所述不锈钢腰带上设置有微型电池盒，所述电池盒上设有指示灯，所述电池盒的一侧延伸有与所述第一金属触点靠近的第二金属触点，所述第一金属触点、第二金属触点通过导线连接电池盒。
钢管内充气前，第一金属触点与第二金属触点相互脱离，指示灯不亮，说明钢管内部缺少保护气体，零件不能焊接；当钢管内满一定压力的保护气体，弹性绝缘膜片外涨，导致第一金属触点与第二金属触点相互相互接触，指示灯亮，说明可以进行焊接。
优选的，所述膜片孔设置在所述启闭孔转过90°的位置。
上述不锈钢腰带上弹性绝缘膜片、电池盒、指示灯以及第一金属触点、第二金属触点的设置，可以焊接前在线观察钢管内有无充填保护气体或者保护气体有无达到规定的压力，从而能够防止在背部保护气体不足的情况下进行点焊而导致不锈钢被氧化变色的缺陷。
本发明的有益效果是：
第一，本发明的一种用于钢管对接焊接的定位工装，采用两个相互对合的上半圆套管、下半圆套管对钢管对接部的外圆进行抱合定位，并用U型螺栓夹紧，与常规的角铁定位方式相比其对中精度更高且定位更可靠。
第二，本发明的一种用于钢管对接焊接的定位工装，不锈钢腰带组件的设置，可以节省点焊时的背部保护氩气的使用量，降低成本。
第三，本发明的一种用于钢管对接焊接的定位工装，不锈钢腰带上弹性绝缘膜片、电池盒、指示灯以及第一金属触点、第二金属触点的设置，可以焊接前在线观察钢管内有无充填保护气体或者保护气体有无达到规定的压力，从而能够防止在背部保护气体不足的情况下进行点焊而导致不锈钢被氧化变色的缺陷。
附图说明
图1是本发明的一种用于钢管对接焊接的定位工装的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的俯视图；
图4是不锈钢腰带组件的结构示意图。
图中：1、上半圆套管，2、下半圆套管，3、腰形孔，4、U型螺栓，5、压板，6、螺母，7、左钢管，8、右钢管，9、不锈钢腰带，10、启闭孔，11、拉紧弹簧，12、挂钩销，13、膜片孔，14、弹性绝缘膜片，15、第一金属触点，16、电池盒，17、指示灯，18、第二金属触点。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至4所示为本发明的一种用于钢管对接焊接的定位工装的实施例，包括用于对钢管对接部的外圆进行抱合定位的套管，所述套管包括上半圆套管1、下半圆套管2，所述套管的管壁上沿圆周方向均布有四个腰形孔3，所述上半圆套管1的外圆上连接有U型螺栓4，所述下半圆套管2的外圆上连接有压板5，所述压板5上开设有用于穿越所述U型螺栓4上的螺柱头的安装孔，所述上半圆套管1、下半圆套管2通过所述的U型螺栓4、压板5及螺母6将所述的钢管7、8对接部的外圆抱合定位并夹紧。
使用时，将定位工装穿入两个钢管7、8对接的管口，调整好管口对接间隙后拧紧螺母6，即完成两段钢管7、8对接对中工作。然后进行钢管内充气以实现焊接时的背部氩气保护，待充气完成后开始在腰形孔处点焊定位，拆除工装完成后再进行后续焊接工作。
上述技术方案中，采用两个相互对合的上半圆套管1、下半圆套管2对钢管对接部的外圆进行抱合定位，并用U型螺栓4夹紧，与常规的角铁定位方式相比其对中精度更高且定位更可靠。
本实施例中，所述U型螺栓4的数量为两个且沿轴向分置于所述腰形孔3的两侧。
作为本实施例的优选方案之一，所述套管1、2为不锈钢套管。
作为本实施例的优选方案之二，所述上半圆套管1、下半圆套管2由整圆套管在金加工后沿哈夫面切割成两半而形成。
本实施例中，所述套管1、2的内径等于所述钢管7、8的外径。
作为对本实施例的进一步改进，在位于所述腰形孔3位置的套管1、2外圆上沿圆周方向还环绕有用于遮蔽或露出所述腰形孔的不锈钢腰带组件。
其中，所述不锈钢腰带组件包括不锈钢腰带9，所述不锈钢腰带9上开设有用于遮蔽或露出所述腰形孔3的启闭孔10，所述不锈钢腰带9一端连接有拉紧弹簧11，所述不锈钢腰带9的另一端连接有挂钩销12，拉紧弹簧11的一端挂钩在所述的挂钩销上12。
优选的，所述拉紧弹簧11、挂钩销12与不锈钢腰带9的连接均为焊接连接。
不锈钢腰带组件使用时，先将不锈钢腰带9围绕套管的外圆转动至使得四个腰形孔3处于全部封闭的位置，然后进行钢管内充气以实现焊接时的背部氩气保护，待充气完成后开始再将不锈钢腰带9转动至使得其中一个腰形孔3处于露出的位置(其它三个腰形孔仍然处于遮蔽状态)，在腰形孔3处点焊定位，接着转动不锈钢腰带9焊接下一个腰形孔3，待全部点焊完成后拆除工装，再进行后续焊接工作。
上述不锈钢腰带组件的设置，可以节省点焊时的背部保护氩气的使用量，降低成本。
作为本实施例的进一步改进，在所述不锈钢腰带9上开设有用于检测背部保护气体压力的膜片孔13，所述膜片孔13上贴敷有弹性绝缘膜片14，所述弹性绝缘膜片14的中心位置设置有第一金属触点15，在所述不锈钢腰带9上设置有微型电池盒16，所述电池盒16上设有指示灯17，所述电池盒16的一侧延伸有与所述第一金属触点15靠近的第二金属触点18，所述第一金属触点15、第二金属触点18通过导线连接电池盒16。
钢管内充气前，第一金属触点15与第二金属触点18相互脱离，指示灯17不亮，说明钢管内部缺少保护气体，零件不能焊接；当钢管内满一定压力的保护气体，气体通过钢管的对接缝隙和腰形孔3顶压弹性绝缘膜片14，弹性绝缘膜片14外涨，导致第一金属触点15与第二金属触点18相互相互接触，指示灯17亮，说明可以进行焊接。
优选的，所述膜片孔13设置在所述启闭孔10转过90°的位置。
上述不锈钢腰带9上弹性绝缘膜片14、电池盒16、指示灯17以及第一金属触点15、第二金属触点18的设置，可以焊接前在线观察钢管内有无充填保护气体或者保护气体有无达到规定的压力，从而能够防止在背部保护气体不足的情况下进行点焊而导致不锈钢被氧化变色的缺陷。
本实施例中，电池盒16内装有电池，电池盒16上设有按钮开关。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于钢管对接焊接的定位工装，其特征在于，包括用于对钢管对接部的外圆进行抱合定位的套管，所述套管包括上半圆套管、下半圆套管，所述套管的管壁上沿圆周方向均布有四个腰形孔，所述上半圆套管的外圆上连接有U型螺栓，所述下半圆套管的外圆上连接有压板，所述压板上开设有用于穿越所述U型螺栓上的螺柱头的安装孔，所述上半圆套管、下半圆套管通过所述的U型螺栓、压板及螺母将所述的钢管对接部的外圆抱合定位并夹紧；所述上半圆套管、下半圆套管由整圆套管在金加工后沿哈夫面切割成两半而形成；在位于所述腰形孔位置的套管外圆上沿圆周方向还环绕有用于遮蔽或露出所述腰形孔的不锈钢腰带组件；所述不锈钢腰带组件包括不锈钢腰带，所述不锈钢腰带上开设有用于遮蔽或露出所述腰形孔的启闭孔，所述不锈钢腰带一端连接有拉紧弹簧，所述不锈钢腰带的另一端连接有挂钩销，拉紧弹簧的一端挂钩在所述的挂钩销上；在所述不锈钢腰带上开设有用于检测背部保护气体压力的膜片孔，所述膜片孔上贴敷有弹性绝缘膜片，所述弹性绝缘膜片的中心位置设置有第一金属触点，在所述不锈钢腰带上设置有微型电池盒，所述电池盒上设有指示灯，所述电池盒的一侧延伸有与所述第一金属触点靠近的第二金属触点，所述第一金属触点、第二金属触点通过导线连接电池盒。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢管对接焊接的定位工装，其特征在于，所述U型螺栓的数量为两个且沿轴向分置于所述腰形孔的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种用于钢管对接焊接的定位工装，其特征在于，所述套管为不锈钢套管。
4.根据权利要求1所述的一种用于钢管对接焊接的定位工装，其特征在于，所述套管的内径等于所述钢管的外径。
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