CN109365961A - 一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法 - Google Patents

一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，其公开了一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，包括如下步骤：(1)充填背保护气；(2)设置可转动的氩弧焊枪；(3)设置机械校正固定装置；(4)氩弧焊枪不填丝加热；(5)机械校正及固定；(6)冷却；(7)机械校正固定装置拆除。本发明提高了不锈钢管对接焊接弯曲变形校正的效率和质量。

Description

一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法。
背景技术
不锈钢小直径薄壁管在机械领域中应用较为广泛，其可以作为液体输送管路或热交换用管路等使用。为了满足制造和使用要求，经常需要将不锈钢管进行对接焊接。由于不锈钢管的管壁较薄，且存在焊接变形，容易导致不锈钢管经过对接焊接后围绕对接的环形焊缝两侧出现一定程度的弯曲，从而影响到产品的质量。
由于不锈钢不能进行火工校正，因为火工校正会带来焊缝增碳，造成贫铬，从而降低管路对接焊缝的耐蚀性能。如果完全采用机械校正，则容易造成管材表面划伤，或者因弯曲变形量较大而无法完全校正到位。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，提高不锈钢管对接焊接弯曲变形校正的效率和质量。具体的技术方案如下：
一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，包括如下步骤：
(1)充填背保护气：在不锈钢管的内部充入氩气保护气以形成不锈钢管对接焊缝的背面保护；
(2)设置可转动的氩弧焊枪：在不锈钢管对接焊缝的外围设置可绕环形焊缝的中心轴线转动的焊枪固定圈，在所述在焊枪固定圈上设置氩弧焊枪，所述氩弧焊枪对准所述焊缝；
(3)设置机械校正固定装置：在不锈钢管的外圆上设置机械校正固定装置；
(4)氩弧焊枪不填丝加热：开启氩弧焊枪，转动焊枪固定圈以带动氩弧焊枪旋转，对焊缝的一周进行不填丝加热；
(5)机械校正及固定：加热后使用机械校正固定装置，对弯曲的不锈钢管进行校正并固定；
(6)冷却：在不拆卸机械校正固定装置的情况下进行焊缝的冷却。
(7)机械校正固定装置拆除：冷却后拆除机械校正固定装置。
上述技术方案中，采用氩弧焊焊接原理，将氩弧焊枪设置在可转动的焊枪固定圈上，操作时转动焊枪固定圈就能对不锈钢管对接焊的焊缝进行圆周方向的氩弧焊加热，加热过程中不填丝，利用氩弧焊钨极产生的电弧进行加热及氩气保护，并利用专门设计的机械校正固定装置实现弯曲变形的校正，校正完成待冷却后再将校正固定装置拆除。上述校正方法提高了不锈钢管对接焊接弯曲变形校正的效率和质量，且由于冷却过程中校正固定装置不拆除，因此冷却后的变形量较小。
优选的，所述冷却为喷水冷却。
优选的，所述步骤(1)的充填背保护气工序中，在不锈钢管的内部充入氩气保护气的流量为15～20L/min。
优选的，所述步骤(4)的氩弧焊枪不填丝加热工序中，采用氩弧焊对焊缝的一周进行不填丝加热的工艺参数设定为：电流75～
85A，电压9～10V，气体流量10～15L/min。
作为本发明的一种优选方案，所述机械校正固定装置包括设置在所述焊枪固定圈的两端且分别外套在不锈钢管外圆上的固定座圈和移动座圈，所述固定座圈与所述不锈钢管固定连接，所述移动座圈与所述不锈钢管滑动配合连接，所述焊枪固定圈可转动的设置在所述固定座圈上，所述氩弧焊枪连接在所述焊枪固定圈上，且所述氩弧焊枪的前端进入所述焊枪固定圈的内孔并与所述焊缝对准，所述焊枪固定圈的两端面相互平行，所述固定座圈、移动座圈上与所述焊枪固定圈相接触的端面分别与所述固定座圈、移动座圈的内孔轴线相垂直，所述固定座圈、移动座圈之间连接有用于将所述焊枪固定圈夹紧在所述固定座圈与移动座圈之间的夹紧装置。
上述机械校正固定装置的工作原理是，当焊缝两侧的钢管有相对弯曲时，焊枪固定圈的端面与移动座圈的端面之间就会出现就会出现相对倾斜(端面之间出现不均匀的间隙)，通过氩弧焊加热后再用夹紧装置将移动座圈夹紧在焊枪固定圈的端面上，就能够使得弯曲得到纠正。
其中，所述夹紧装置包括一端与固定座圈铰轴连接的弓形夹，所述弓形夹的另一端设置有用于轴向顶紧移动座圈的夹紧螺栓，所述弓形夹的数量至少为3个且沿所述固定座圈的周向间隔分布。
上述夹紧装置采用铰轴连接的弓形夹结构，其操作较为方便。
优选的，所述固定座圈、移动座圈和焊枪固定圈均分别具有哈夫结构，且所述固定座圈、移动座圈和焊枪固定圈中的两哈夫均通过夹紧螺钉对夹连接成一体。
上述固定座圈、移动座圈和焊枪固定圈采用哈夫结构，方便了对已经安装在设备上的管路进行校正，校正时无需拆下管路。
优选的，所述机械校正固定装置上设置有冷却喷水装置，所述冷却喷水装置包括设置在所述固定座圈上的若干数量的喷水管，所述固定座圈上还设置有泄水孔。
通过设置冷却喷水装置，进一步提高了弯曲变形校正的效率和质量。
作为对本发明的改进方案之一，所述移动座圈的内孔设置有一层减磨层。
优选的，所述减磨层为巴氏合金减磨层。
上述移动座圈的内孔减磨层的设置，可以有效保护不锈钢管在校正时不会划伤。
作为对本发明的改进方案之二，所述移动座圈的内孔与所述不锈钢管的外圆之间设置有过渡套，所述过渡套与所述不锈钢管固定连接，所述移动座圈与所述过渡套滑动配合连接。
上述移动座圈的内孔与不锈钢管外圆之间过渡套的设置，能够最大限度的保护不锈钢管在校正时不受划伤。
为了方便操作，所述氩弧焊枪上设置有把手。
本发明的有益效果是：
第一，本发明的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，采用氩弧焊焊接原理，将氩弧焊枪设置在可转动的焊枪固定圈上，操作时转动焊枪固定圈就能对不锈钢管对接焊的焊缝进行圆周方向的氩弧焊加热，加热过程中不填丝，利用氩弧焊钨极产生的电弧进行加热及氩气保护，并利用专门设计的机械校正固定装置实现弯曲变形的校正，校正完成待冷却后再将校正固定装置拆除。上述校正方法提高了不锈钢管对接焊接弯曲变形校正的效率和质量。
第二，本发明的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，由于冷却过程中校正固定装置不拆除，因此冷却后的变形量较小。
第三，本发明的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，夹紧装置采用铰轴连接的弓形夹结构，其操作较为方便。
第三，本发明的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，固定座圈、移动座圈和焊枪固定圈采用哈夫结构，方便了对已经安装在设备上的管路进行校正，校正时无需拆下管路。
第四，本发明的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，通过设置冷却喷水装置，进一步提高了弯曲变形校正的效率和质量。
第五，本发明的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，移动座圈的内孔减磨层的设置，可以有效保护不锈钢管在校正时不会划伤。
第六，本发明的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，移动座圈的内孔与不锈钢管外圆之间过渡套的设置，能够最大限度的保护不锈钢管在校正时不受划伤。
附图说明
图1是本发明的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法的工艺流程示意图；
图2是机械校正固定装置的结构示意图；
图3是图3中的固定座圈、移动座圈和焊枪固定圈采用哈夫结构的示意图。
图中：1、不锈钢管，2、氩弧焊枪，3、焊枪固定圈，4、固定座圈，5、移动座圈，6、不锈钢管对接焊的焊缝，7、夹紧装置，8、铰轴，9、弓形夹，10、夹紧螺钉，11、夹紧螺栓，12、喷水管，13、泄水孔，14、减磨层，15、过渡套，16、把手。
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3所示为本发明的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法的实施例，包括如下步骤：
(1)充填背保护气：在不锈钢管1的内部充入氩气保护气以形成不锈钢管1对接焊缝6的背面保护；
(2)设置可转动的氩弧焊枪2：在不锈钢管1对接焊缝6的外围设置可绕环形焊缝6的中心轴线转动的焊枪固定圈3，在所述在焊枪固定圈3上设置氩弧焊枪2，所述氩弧焊枪2对准所述焊缝6；
(3)设置机械校正固定装置：在不锈钢管1的外圆上设置机械校正固定装置；
(4)氩弧焊枪不填丝加热：开启氩弧焊枪2，转动焊枪固定圈3以带动氩弧焊枪2旋转，对焊缝6的一周进行不填丝加热；
(5)机械校正及固定：加热后使用机械校正固定装置，对弯曲的不锈钢管1进行校正并固定；
(6)冷却：在不拆卸机械校正固定装置的情况下进行焊缝6的冷却。
(7)机械校正固定装置拆除：冷却后拆除机械校正固定装置。
上述技术方案中，采用氩弧焊焊接原理，将氩弧焊枪2设置在可转动的焊枪固定圈3上，操作时转动焊枪固定圈3就能对不锈钢管对接焊的焊缝6进行圆周方向的氩弧焊加热，加热过程中不填丝，利用氩弧焊钨极产生的电弧进行加热及氩气保护，并利用专门设计的机械校正固定装置实现弯曲变形的校正，校正完成待冷却后再将校正固定装置拆除。上述校正方法提高了不锈钢管对接焊接弯曲变形校正的效率和质量，且由于冷却过程中校正固定装置不拆除，因此冷却后的变形量较小。
优选的，所述冷却为喷水冷却。
优选的，所述步骤(1)的充填背保护气工序中，在不锈钢管1的内部充入氩气保护气的流量为15～20L/min。
优选的，所述步骤(4)的氩弧焊枪不填丝加热工序中，采用氩弧焊对焊缝的一周进行不填丝加热的工艺参数设定为：电流75～
85A，电压9～10V，气体流量10～15L/min。
作为本实施例的一种优选方案，所述机械校正固定装置包括设置在所述焊枪固定圈3的两端且分别外套在不锈钢管1外圆上的固定座圈4和移动座圈5，所述固定座圈4与所述不锈钢管1固定连接，所述移动座圈5与所述不锈钢管1滑动配合连接，所述焊枪固定圈3可转动的设置在所述固定座圈4上，所述氩弧焊枪2连接在所述焊枪固定圈3上，且所述氩弧焊枪2的前端进入所述焊枪固定圈3的内孔并与所述焊缝6对准，所述焊枪固定圈3的两端面相互平行，所述固定座圈4、移动座圈5上与所述焊枪固定圈3相接触的端面分别与所述固定座圈4、移动座圈5的内孔轴线相垂直，所述固定座圈4、移动座圈5之间连接有用于将所述焊枪固定圈3夹紧在所述固定座圈4与移动座圈5之间的夹紧装置。
上述机械校正固定装置的工作原理是，当焊缝6两侧的钢管1有相对弯曲时，焊枪固定圈3的端面与移动座圈5的端面之间就会出现就会出现相对倾斜(端面之间出现不均匀的间隙)，通过氩弧焊加热后再用夹紧装置7将移动座圈5夹紧在焊枪固定圈3的端面上，就能够使得弯曲得到纠正。
其中，所述夹紧装置7包括一端与固定座圈4铰轴8连接的弓形夹9，所述弓形夹9的另一端设置有用于轴向顶紧移动座圈5的夹紧螺栓11，所述弓形夹9的数量至少为3个且沿所述固定座圈4的周向间隔分布。
上述夹紧装置7采用铰轴8连接的弓形夹9结构，其操作较为方便。
优选的，所述固定座圈4、移动座圈5和焊枪固定圈3均分别具有哈夫结构，且所述固定座圈4、移动座圈5和焊枪固定圈3中的两哈夫均通过夹紧螺钉10对夹连接成一体。
上述固定座圈4、移动座圈5和焊枪固定圈3采用哈夫结构，方便了对已经安装在设备上的管路进行校正，校正时无需拆下管路。
优选的，所述机械校正固定装置上设置有冷却喷水装置，所述冷却喷水装置包括设置在所述固定座圈4上的若干数量的喷水管12，所述固定座圈4上还设置有泄水孔13。
通过设置冷却喷水装置，进一步提高了弯曲变形校正的效率和质量。
作为对本实施例的改进方案之一，所述移动座圈5的内孔设置有一层减磨层14。
优选的，所述减磨层14为巴氏合金减磨层。
上述移动座圈5的内孔减磨层14的设置，可以有效保护不锈钢管1在校正时不会划伤。
作为对本实施例的改进方案之二，所述移动座圈5的内孔与所述不锈钢管1的外圆之间设置有过渡套15，所述过渡套15与所述不锈钢管1固定连接，所述移动座圈5与所述过渡套15滑动配合连接。
上述移动座圈5的内孔与不锈钢管1外圆之间过渡套15的设置，能够最大限度的保护不锈钢管1在校正时不受划伤。
为了方便操作，所述氩弧焊枪2上设置有把手。
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 (10)

1.一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)充填背保护气：在不锈钢管的内部充入氩气保护气以形成不锈钢管对接焊缝的背面保护；
(2)设置可转动的氩弧焊枪：在不锈钢管对接焊缝的外围设置可绕环形焊缝的中心轴线转动的焊枪固定圈，在所述在焊枪固定圈上设置氩弧焊枪，所述氩弧焊枪对准所述焊缝；
(3)设置机械校正固定装置：在不锈钢管的外圆上设置机械校正固定装置；
(4)氩弧焊枪不填丝加热：开启氩弧焊枪，转动焊枪固定圈以带动氩弧焊枪旋转，对焊缝的一周进行不填丝加热；
(5)机械校正及固定：加热后使用机械校正固定装置，对弯曲的不锈钢管进行校正并固定；
(6)冷却：在不拆卸机械校正固定装置的情况下进行焊缝的冷却。
(7)机械校正固定装置拆除：冷却后拆除机械校正固定装置。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，所述冷却为喷水冷却。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，所述步骤(1)的充填背保护气工序中，在不锈钢管的内部充入氩气保护气的流量为15～20L/min。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，所述步骤(4)的氩弧焊枪不填丝加热工序中，采用氩弧焊对焊缝的一周进行不填丝加热的工艺参数设定为：电流75～85A，电压9～10V，气体流量10～15L/min。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，所述机械校正固定装置包括设置在所述焊枪固定圈的两端且分别外套在不锈钢管外圆上的固定座圈和移动座圈，所述固定座圈与所述不锈钢管固定连接，所述移动座圈与所述不锈钢管滑动配合连接，所述焊枪固定圈可转动的设置在所述固定座圈上，所述氩弧焊枪连接在所述焊枪固定圈上，且所述氩弧焊枪的前端进入所述焊枪固定圈的内孔并与所述焊缝对准，所述焊枪固定圈的两端面相互平行，所述固定座圈、移动座圈上与所述焊枪固定圈相接触的端面分别与所述固定座圈、移动座圈的内孔轴线相垂直，所述固定座圈、移动座圈之间连接有用于将所述焊枪固定圈夹紧在所述固定座圈与移动座圈之间的夹紧装置。
6.根据权利要求5所述的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，所述夹紧装置包括一端与固定座圈铰轴连接的弓形夹，所述弓形夹的另一端设置有用于轴向顶紧移动座圈的夹紧螺栓，所述弓形夹的数量至少为3个且沿所述固定座圈的周向间隔分布。
7.根据权利要求5所述的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，所述固定座圈、移动座圈和焊枪固定圈均分别具有哈夫结构，且所述固定座圈、移动座圈和焊枪固定圈中的两哈夫均通过夹紧螺钉对夹连接成一体。
8.根据权利要求5所述的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，所述机械校正固定装置上设置有冷却喷水装置，所述冷却喷水装置包括设置在所述固定座圈上的若干数量的喷水管，所述固定座圈上还设置有泄水孔。
9.根据权利要求5所述的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，所述移动座圈的内孔设置有一层减磨层。
10.根据权利要求5所述的一种不锈钢管对接焊接变形的校正方法，其特征在于，所述移动座圈的内孔与所述不锈钢管的外圆之间设置有过渡套，所述过渡套与所述不锈钢管固定连接，所述移动座圈与所述过渡套滑动配合连接。
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