CN109434370A - 一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，解决了现有对中装置更换适应参数范围小、无法更换易损部位、无法为内管提供支撑作用的问题。该对中装置包括基杆、外管垫圈、外管对中环、内管垫圈、内管对中环、定位螺母。采用本发明的对中装置，能够根据内外管件的壁厚及长度，对垫圈及对中环进行更换，并且能够在为管件进行对中的同时为内管提供支撑，防止内管在焊接中因受冲击发生形变。

Description

一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置

技术领域

本发明属于机械装置与焊接技术领域，尤其涉及一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置。

背景技术

随着能源及环境问题得到全世界越来越多的关注，如铝合金等具有质轻、耐腐蚀、弹性好、比强度和比刚度高、抗冲击性能好、良好的加工成型性以及极高的再回收率和再生性等一系列优良特性的金属材料的应用范围也日益广阔。但是传统焊接方法限制了新型材料的应用。因此磁脉冲焊接技术得到开发，这种焊接技术在焊接中只会产生少许热量，可以很大的减少焊接过程中产生的液化裂纹、孔洞等焊接缺陷。因此磁脉冲焊接技术可以广泛应用于金属与金属和金属与非金属之间的连接，特别的是，由于该技术焊接平台中采用线圈结构，因此在管类连接中具有明显的优势，其应用包括航空、航天、汽车等制造领域如火箭发动机系统的液态氢和液态燃料箱管道和汽车转向轴等方面。

然而，磁脉冲管与管焊接中极为重要的一点便是外管与内管的对中问题，由于磁脉冲焊接原理是通过电容瞬间放电使大电流流过线圈形成强磁场，使外管与集磁器间产生强大的洛伦兹力，令外管猛烈撞击内管从而形成原子间的结合，这就导致内外管件未正确对中时无法在管件周向形成有效的结合，在产品应用中会产生断裂、脱落等危害。同时，由于磁脉冲焊接中在外管猛烈撞击内管时会使内管造成形变形成颈缩现象，对产品应用造成阻碍，因此对于磁脉冲管与管焊接中需要对内管受冲击部分加以支撑。

目前，对于磁脉冲管与管焊接对中装置多为一体装置。一体对中装置只能适用于特定的管件尺寸，并且在易损部位被破坏后需要整体更换，加工成本高，由于与外管接触的部分均需绝缘材料，所以一体对中装置多为非金属材料，在极易损坏的同时无法对内管受冲击部位提供有效支撑。

因此，基于现状，本发明设计了一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，通过使用不同材料的部件来满足即要与外管绝缘又要为内管起到足够支撑效果的要求。同时能够适应不同尺寸的管件进行，并且很大范围的节省了更换易损部位的成本。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种适用于较大范围管件尺寸，能够为内棒提供有效支撑，同时能够应用多种材料的磁脉冲管对管焊接对中装置，用以解决现有的一体对中装置只能适用于特定的管件尺寸、接触外管材料需绝缘但此种材料无法对内管提供有效支撑和易损部位被破坏后更换成本高的问题。

本发明的目的主要是通过一下技术方案实现的：

一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置包括：基杆、外管垫圈、外管对中环、内管垫圈、内管对中环、定位螺母；其中，外管垫圈、外管对中环、内管垫圈、内管对中环嵌套于基杆之上；外管垫圈与外管对中环相邻，外管垫圈位于外侧，外管对中环位于内测，由基杆阶梯与定位螺母配合固定于基杆一侧；内管垫圈与内管对中环相邻，内管垫圈位于内测，内管对中圈位于外侧，由基杆阶梯与定位螺母配合固定于基杆另一侧。

进一步地，基杆为阶梯型管状杆件，具有三种阶梯尺寸，同时基杆两侧最小外径阶梯处伴有螺纹。

进一步地，外管垫圈与外管对中环材料为硬度高且不导电的非金属材料如赛钢等。外管垫圈外径大于外管对中环外径与外管外径，且外管垫圈内径与外管对中环内径与基杆第二大外径大小相同。

进一步地，内管垫圈与内管对中环材料为不锈钢、铸铁等抗冲击性强的金属。内管垫圈外径大于内管对中环且小于内管外径，且内管垫圈内径与内管对中环内径与基杆第二大外径大小相同。

进一步地，内管对中环外径与内管内径相同，令内管与外管中心处于一条直线之上，并对内管的受撞击部位起到支撑作用。

本发明有益效果如下：

(1)本发明提供的用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，能够通过改变配件的尺寸来适应较大范围的管件尺寸。

(2)本发明提供的用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，能够使用不同材料的配件来满足磁脉冲焊接过程中，接触到外管部位的材料即要绝缘又要满足支撑内管的材料能够为内管起到足够支撑效果的要求。

(3)本发明提供的用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，相比于一体对中装置，便于加工，加工成本低。

(4)本发明提供的用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，能够对易损部件进行单独更换，很大的节省了由于装置部分损坏而需要更换整体装置的成本。

(5)本发明提供的用于磁脉冲管与管焊接的对中方法，操作简单，能够快速的完成对中与定位。

本发明设计了一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，通过使用不同材料的部件来满足即要与外管绝缘又要为内管起到足够支撑效果的要求。同时能够适应不同尺寸的管件进行，并且很大范围的节省了更换易损部位的成本。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明用于磁脉冲管与管焊接的对中装置加装内管与外管的装配图的剖视图。

附图标记：

1、外管垫圈；2、外管对中环；3、基杆；4、内管垫圈；5、内管对中环；6、定位螺母；7、外管；8、内管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明提供一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置包括：外管垫圈1、外管对中环2、基杆3、内管垫圈4、内管对中环5、定位螺母6；其中，外管垫圈1、外管对中环2、内管垫圈4、内管对中环5嵌套于基杆之上；外管垫圈1与外管对中环2相邻，外管垫圈1位于外侧，外管对中环2位于内测，由基杆3阶梯与定位螺母6配合固定于基杆3一侧；内管垫圈4与内管对中环5相邻，内管垫圈4位于内测，内管对中圈5位于外侧，由基杆3阶梯与定位螺母6配合固定于基杆另一侧。基杆3为阶梯型管状杆件，具有三种阶梯尺寸，同时基杆3两侧最小外径阶梯处伴有螺纹。外管垫圈1与外管对中环2材料为硬度高且不导电的非金属材料如赛钢等。外管垫圈1外径大于外管对中环2外径与外管7外径，且外管垫圈1内径与外管对中环内径2与基杆3第二大外径大小相同。内管垫圈4与内管对中环5材料为不锈钢、铸铁等抗冲击性强的金属。内管垫圈4外径大于内管对中环5且小于内管8外径。且内管垫圈4内径与内管对中环5内径与基杆3第二大外径大小相同。外管对中环2外径与外管7内径相同，令外管7与内管8中心处于一条直线之上。内管对中环4外径与内管8内径相同，令内管8与外管7中心处于一条直线之上，并对内管8的受撞击部位起到支撑作用。实施时，根据内管8与外管7尺寸，选择对应的外管垫圈1、外管对中环2、内管垫圈4、内管对中环5。将外管垫圈1、外管对中环2、内管垫圈4、内管对中环5安装在基杆3之上，并用定位螺母6进行固定。将外管7嵌套于外管对中环2之上，同时使用外管垫圈1对外管7进行一侧定位，并确保外管7另一侧不受约束。将内管8嵌套于内管对中环5之上，同时使用内管垫圈4对内管8进行一侧定位，并确定内管8另一侧不受约束。

另一方面，提供一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置使用方法，使用磁脉冲管与管焊接的对中装置对外管与内管进行对中，包括以下步骤：

步骤一：根据内管与外管尺寸，选择对应的外管垫圈、外管对中环、内管垫圈、内管对中环。

步骤二：将外管垫圈、外管对中环、内管垫圈、内管对中环安装在基杆之上，并用定位螺母进行固定。

步骤三：将外管嵌套于外管对中环之上，同时使用外管垫圈对外管进行一侧定位，并确保外管另一侧不受约束。

步骤四：将内管嵌套于内管对中环之上，同时使用内管垫圈对内管进行一侧定位，并确定内管另一侧不受约束。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，其特征在于，包括：基杆、外管垫圈、外管对中环、内管垫圈、内管对中环、定位螺母；其中，外管垫圈、外管对中环、内管垫圈、内管对中环嵌套于基杆之上；外管垫圈与外管对中环相邻，外管垫圈位于外侧，外管对中环位于内测，由基杆阶梯与定位螺母配合固定于基杆一侧；内管垫圈与内管对中环相邻，内管垫圈位于内测，内管对中圈位于外侧，由基杆阶梯与定位螺母配合固定于基杆另一侧。

2.如权利要求1所述的用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，其特征在于，所述基杆为阶梯型管状杆件，且所述基杆两侧最小外径阶梯处伴有螺纹。

3.如权利要求1所述的用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，其特征在于，所述外管垫圈与外管对中环采用赛钢材料制成，所述外管垫圈外径大于外管对中环外径与外管外径，且外管垫圈内径与外管对中环内径与所述基杆第二大外径大小相同。

4.如权利要求1所述的用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，其特征在于，所述内管垫圈与内管对中环采用不锈钢、铸铁材料制成；所述内管垫圈外径大于内管对中环且小于内管外径，且内管垫圈内径与内管对中环内径与所述基杆第二大外径大小相同。

5.如权利要求1所述的用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，其特征在于，所述外管对中环外径与外管内径相同，令外管与内管中心处于一条直线之上。