CN109676292A - 一种堆焊工件旋转式的气冷装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堆焊工件旋转式的气冷装置，其特征在于：该装置包括底座部分即底板、万向轮架与轮子；划架部分即竖梁、横梁、上下移动装置与左右移动装置；与气冷部分即软管与气枪，并公开了该装置的使用方法。相比现有技术，本发明具有能够有效控制层间温度、道间温度及预防焊接变形的特点。

Description

一种堆焊工件旋转式的气冷装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及堆焊加工领域，尤其涉及一种堆焊工件旋转式的气冷装置及其使用方法。

背景技术

目前石油行业的弯管及压力容器行业的小法兰等，在堆焊过程中对其的变形及成型都无法控制，因堆焊技术要求高加上工件本身壁薄尺寸小等原因，在对工件的堆焊过程中容易导致以下问题：

1、成型难，比如在石油行业的弯管及压力容器行业的小法兰中，使用的位置基本属于通道部分，一般不做加工处理，因此对焊缝成型的平整度及焊态下成型要求较为严格。因堆焊加工，薄壁和尺寸小的原因会使工件在堆焊加工时的层间温度升高，在相同焊接工艺的情况下，焊缝外观及平整度随着堆焊时间的增加温度的变高而变差。

2、温度高，因堆焊长时间加工，温度会随着时间的增加而变得很高。堆焊材料的性能下降，如耐腐蚀材料的耐腐蚀性下降，耐磨材料的耐磨性下降等，主要是体现在稀释率方面。层间温度还会使母材的使用性能下降，如母材本体的回火脆性开裂，热影响区硬度低，抗裂性差，韧性低，塑形差等。

3、焊接变形，因堆焊长时间加工，温度高薄壁，母材本体持续受热会发生焊接变形，使堆焊内孔尺寸受到较大的影响，另外不连续焊接会在层间设有等待冷却的停留时间，待温度合适后再焊接，不均匀的反复温差也会造成较大的变形。

4、焊接效率低成本高，在焊接试板过程中，大部分的因素都是焊接热量所致，因此在堆焊试板过程中要不断的控制温度，如层间温度，道间温度等，在此过程中会占用大部分时间去冷却工件，人员设备成本较高。

5、堆焊性能差，如堆焊WC材料，温度高会促使WC内部的WC硬质相沉淀，使其堆焊性能下降。

6、矫正难，管道焊后大部分堆焊材料需要做焊后热处理，对于已变形的材料，焊后热处理难以矫正其变形。由于堆焊的都是异种材料，两者之间的膨胀收缩，塑形及韧性都不同，强制矫正会导致堆焊材料的性能下降，如耐磨材料，在常温下的塑形韧性就很差，在强势塑变的情况下会致其开裂影响性能。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种能够有效控制层间温度、道间温度及预防焊接变形的堆焊工件旋转式的气冷装置及其使用方法。

技术方案：本发明的一种堆焊工件旋转式的气冷装置，其特征在于：该装置包括底座部分、划架部分与气冷部分，底座部分包括底板并在底板底部设有若干个万向轮架且底板顶部设有固定柱；所述万向轮架与轮子活动连接；

所述划架部分包括竖梁与横梁且竖梁套在固定柱上方并通过侧部的竖柱固定螺栓进行竖梁与固定柱的连接，竖梁与横梁表面设有齿轮槽且竖梁与横梁之间通过上下移动装置、左右移动装置垂直交叉连接；所述上下移动装置与左右移动装置连接且上下移动装置套在竖梁外部并通过上下调节旋钮在齿轮槽内进行上下移动，上下移动装置通过侧部的2根上下固定螺栓与竖梁活动连接；所述左右移动装置套在横梁外部并通过左右调节旋钮在齿轮槽内进行左右移动，左右移动装置通过侧部的2根左右固定螺栓与横梁活动连接；所述横梁为中空结构并在一端端部设有快速接头母头固定螺帽；

所述气冷部分包括软管且软管一端伸出横梁并在另一端与快速接头母头固定螺帽连接；所述快速接头母头固定螺帽与快速接头母头连接且快速接头母头与气枪的快速接头公头连接；所述气枪设有手动送气及自动送气开关。

其中，所述的竖梁与横梁的直径相同。

其中，所述的竖梁与横梁的齿轮槽的槽距相同。

其中，所述的软管伸出横梁一端设有公头且该公头与外部的压缩空气源的母头连接。

其中，所述的上下调节旋钮与左右调节旋钮的钮杆上设有齿轮且齿轮的尺距与对应齿轮槽的槽距相同。

一种堆焊使用工件旋转式的气冷装置的使用方法，其特征在于：包括下述步骤：

(1)将待堆焊的工件放置在固定位置后，将本气冷装置推至工件的外表面；

(2)将外部的压缩空气源的母头与软管伸出横梁一端端部的公头连接，将气枪的快速接头公头与软管端部的快速接头母头连接；

(3)调整竖柱固定螺栓旋转本气冷装置至气枪与待焊工件平行；

(4)通过上下调节旋钮在竖梁轮槽内进行上下移动，通过左右调节旋钮在横梁齿轮槽内进行左右移动，调节气枪与待焊工件的上下高度及左右距离；

(5)通过2根上下固定螺栓与2根左右固定螺栓对气枪进行位置固定；

(6)焊接时通过该装置对旋转工件进行冷却。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明能够有效的控制层间温度、道间温度、焊接变形，且操作简单、使用可靠、安全性高，有效提高焊接效率及焊接质量，具有适用性广，可循环使用的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的A向结构示意图；

图3为本发明的B向结构示意图；

图4为本发明的C向结构示意图；

图5为本发明的D向结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。

实施例：

本实施例的一种堆焊工件旋转式的气冷装置，该装置包括底座部分、划架部分与气冷部分，底座部分包括底板15，底板15采用500*500*30mm的铁板，呈四方形起到压强的作用；并在底板15底部设有若干个万向轮架16且底板15顶部设有固定柱14，固定柱14为型号；万向轮架16与轮子17活动连接，轮子17采用承插200KG以上级别并且在万向轮架16上设有卡死开关；划架部分包括竖梁1与横梁2且竖梁1套在固定柱14上方并通过侧部的竖柱固定螺栓13进行竖梁1与固定柱14的连接，竖梁1与横梁2采用高2000mm内孔壁厚3mm的管子，竖梁1与横梁2表面设有齿轮槽且竖梁1与横梁2之间通过上下移动装置4、左右移动装置7垂直交叉连接；上下移动装置4与左右移动装置7连接且上下移动装置4套在竖梁1外部并通过上下调节旋钮6在齿轮槽内进行上下移动，上下移动装置4通过侧部的2根上下固定螺栓5与竖梁1活动连接；左右移动装置7套在横梁2外部并通过左右调节旋钮9在齿轮槽内进行左右移动，左右移动装置7通过侧部的2根左右固定螺栓8与横梁2活动连接；横梁2为中空结构并在一端端部设有快速接头母头固定螺帽12；气冷部分包括软管3且软管3一端伸出横梁2并在另一端与快速接头母头固定螺帽12连接；快速接头母头固定螺帽12与快速接头母头11连接且快速接头母头11与气枪10的快速接头公头连接；气枪10设有手动送气及自动送气开关；。

本实施例一种堆焊使用工件旋转式的气冷装置的使用方法，包括下述步骤：

(1)将待堆焊的工件放置在固定位置后，将本气冷装置推至工件的外表面；

(2)将外部的压缩空气源的母头与软管3伸出横梁2一端端部的公头连接，将气枪10的快速接头公头与软管3端部的快速接头母头11连接；

(3)调整竖柱固定螺栓13旋转本气冷装置至气枪10与待焊工件平行；

(4)通过上下调节旋钮6在竖梁1齿轮槽内进行上下移动，通过左右调节旋钮9在横梁2齿轮槽内进行左右移动，调节气枪10与待焊工件的上下高度及左右距离；

(5)通过2根上下固定螺栓5与2根左右固定螺栓8对气枪10进行位置固定；

(6)通过万向轮架16上的卡死开关对轮子17位置进行固定；

(7)焊接时通过该装置对旋转工件进行冷却；

(8)焊接过程中的位置变化可通过上下移动旋钮6及左右移动旋钮8控制气枪10与工件的上下距离及左右距离。

经测试，本实例具有如下有益效果：

(1)适用范围大，适用于高度2000mm以下的产品，宽度及直径无限制，主要适用于石油行业的弯管薄壁管，压力容器行业的小法兰，同样也适用于高碳钢薄壁母材，不锈钢母材或者已经使用过的石油阀体返修件等特殊工件。

(2)能够有效的控制层间温度及道间温度，如小法兰为例：经测试，层间温度能够有效的控制在200℃以下，有效的保证了堆焊材料及母材的使用性能及材料的特性。

(3)能够有效的保证焊接质量，经测试，焊态下的焊缝表面氧化程度及平整度得到了保证，焊态下焊缝表面呈金属光泽氧化程度下，焊道间的平整度均低于0.5mm以下。

(4)能够有效的控制焊接变形，堆焊完的母材的变形量大大降低，在本发明装置的作用下变形量降低了80％，满足了焊接的技术要求。

(5)提高焊接效率，在层间温度低的情况下，焊完一层后可直接进行下一层的焊接。与现有工艺相比，大大缩短了中间等待冷却的时间。

(6)降低成本，在层间温度低的情况下，焊完一层后可直接进行下一层的焊接。与现有的工艺相比较，人员不需要等待，设备可持续进行焊接，大大节省用人及设备的成本。

(7)使用可靠方便，在堆焊过程中，只需调整划架部分的旋钮即可控制，操作时调整快捷方便。

Claims (6)

1.一种堆焊工件旋转式的气冷装置，其特征在于：该装置包括底座部分、划架部分与气冷部分，底座部分包括底板(15)并在底板(15)底部设有若干个万向轮架(16)且底板(15)顶部设有固定柱(14)；所述万向轮架(16)与轮子(17)活动连接；

所述划架部分包括竖梁(1)与横梁(2)且竖梁(1)套在固定柱(14)上方并通过侧部的竖柱固定螺栓(13)进行竖梁(1)与固定柱(14)的连接，竖梁(1)与横梁(2)表面设有齿轮槽且竖梁(1)与横梁(2)之间通过上下移动装置(4)、左右移动装置(7)垂直交叉连接；所述上下移动装置(4)与左右移动装置(7)连接且上下移动装置(4)套在竖梁(1)外部并通过上下调节旋钮(6)在齿轮槽内进行上下移动，上下移动装置(4)通过侧部的2根上下固定螺栓(5)与竖梁(1)活动连接；所述左右移动装置(7)套在横梁(2)外部并通过左右调节旋钮(9)在齿轮槽内进行左右移动，左右移动装置(7)通过侧部的2根左右固定螺栓(8)与横梁(2)活动连接；所述横梁(2)为中空结构并在一端端部设有快速接头母头固定螺帽(12)；

所述气冷部分包括软管(3)且软管(3)一端伸出横梁(2)并在另一端与快速接头母头固定螺帽(12)连接；所述快速接头母头固定螺帽(12)与快速接头母头(11)连接且快速接头母头(11)与气枪(10)的快速接头公头连接；所述气枪(10)设有手动送气及自动送气开关。

2.根据权利要求1所述的一种堆焊工件旋转式的气冷装置，其特征在于：所述的竖梁(1)与横梁(2)的直径相同。

3.根据权利要求1所述的一种堆焊工件旋转式的气冷装置，其特征在于：所述的竖梁(1)与横梁(2)的齿轮槽的槽距相同。

4.根据权利要求1所述的一种堆焊工件旋转式的气冷装置，其特征在于：所述的软管(3)伸出横梁(2)一端设有公头且该公头与外部的压缩空气源的母头连接。

5.根据权利要求1所述的一种堆焊工件旋转式的气冷装置，其特征在于：所述的上下调节旋钮(6)与左右调节旋钮(9)的钮杆上设有齿轮且齿轮的尺距与对应齿轮槽的槽距相同。

6.一种堆焊使用工件旋转式的气冷装置的使用方法，其特征在于：包括下述步骤：

(1)将待堆焊的工件放置在固定位置后，将本气冷装置推至工件的外表面；

(2)将外部的压缩空气源的母头与软管(3)伸出横梁(2)一端端部的公头连接，将气枪(10)的快速接头公头与软管(3)端部的快速接头母头(11)连接；

(3)调整竖柱固定螺栓(13)旋转本气冷装置至气枪(10)与待焊工件平行；

(4)通过上下调节旋钮(6)在竖梁(1)齿轮槽内进行上下移动，通过左右调节旋钮(9)在横梁(2)齿轮槽内进行左右移动，调节气枪(10)与待焊工件的上下高度及左右距离；

(5)通过2根上下固定螺栓(5)与2根左右固定螺栓(8)对气枪(10)进行位置固定；

(6)焊接时通过该装置对旋转工件进行冷却。