CN110355448A - 不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，可广泛应用在各行业的不锈钢或异种钢焊接中。滑杆上端与把手连接，滑杆下部通过圆管滑轨，圆管滑轨靠把手端开螺纹孔，与紧固螺丝螺纹连接；圆管滑轨与气体分配管两端连接，气体分配管通过圆形盖板并采用焊接连接，以圆形盖板圆心为中心，沿圆周0‑180°位置均匀开矩形槽孔，在圆形盖板下部气体分配管上沿圆周均匀钻若干孔，在圆形盖板上部气体分配管上焊接氩气入口管；滑杆下端与螺栓连接，螺栓穿过橡胶活塞垫和垫片，与螺母拧紧连接。本发明提供一套适用、经济、方便、可靠的不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，提高支管焊接质量。

Description

不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置

技术领域

本发明涉及一种不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，可广泛应用在各行业的不锈钢或异种钢焊接中。

背景技术

运行电厂大修、技改及日常检维修焊接活动中占80％以上为不锈钢部件焊接，其中大量不锈钢支管(如BOSS、管-管)焊接采用焊接方法为手工钨极氩弧焊(亦称“手工TIG焊”)，而不锈钢支管采用手工TIG打底焊或单面焊双面成型焊接方法时，如果支管焊缝背部接触空气，则背部焊缝近表面会形成“豆腐渣”焊缝(引起氧化、发渣、多孔或蜂窝状缺陷)，直接影响接头根部焊接质量，从而影响焊缝强度、韧性，晶间腐蚀性能亦会大大降低，缩短焊缝使用寿命。因此，为了防止不锈钢支管焊缝背部的氧化、发渣，保证不锈钢支管焊缝背部焊接质量，焊前则必须进行焊缝背部充氩保护。为保证支管焊缝背部焊接质量，实施不锈钢或异种钢支管焊接，通常(常规)采用以下三种背部充氩保护方法。

方法一：单侧充氩

单侧充氩方法是从支管入口充氩，靠发散的氩气流缓缓通过焊缝坡口及母管，从而达到支管焊缝背部充氩保护的目的。然而，此种充氩方式存在局限性或不足，如易受到母管内残留气流、气压影响，致使支管焊缝背部充氩气不稳定或达不到充氩保护而影响支管根部焊接质量。

方法二：建立密闭气腔充氩

建立密闭气腔充氩原理，即:支管焊前通过在焊缝背部采取有效措施，建立局部封闭空间(母管两端封堵)进行背部充氩(从支管处充氩)。此种充氩方式是通过在支管所属母管内建立密闭气腔的方式进行背部充氩保护，存在不安全、不可靠，易造成管道内异物，且只局限于车间预制使用，运行电厂大修现场难以实施。

方法三：整管充氩

在支管焊接现场，设法找到支管-母管两端阀门，通过关闭管道两端阀门进行整个管路充氩。采取整管充氩方式，需设法找到布置在管道两端阀门，如果管道两端没有阀门可关闭，则此方式行不通，且此充氩方式会造成极大的氩气浪费，成本高、不经济。

综上所述，以上三种不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护方法，均存在不足或局限性。因此，从经济性、实用性、可靠性角度出发，研制开发适用、经济、方便、可靠的不锈钢或异种钢支管焊接背部充氩保护装置，显得迫在眉睫。

发明内容

为满足运行电厂不锈钢或异种钢支管焊接需求，并从公司降本增效角度出发，本发明提供一套适用、经济、方便、可靠的不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，提高支管焊接质量。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，包括：把手、滑杆、圆管滑轨、紧固螺丝、气体分配管、氩气入口管、圆形盖板、螺栓、螺母、橡胶活塞垫和垫片；滑杆上端与把手连接，滑杆下部通过圆管滑轨，圆管滑轨靠把手端开螺纹孔，与紧固螺丝螺纹连接；圆管滑轨与气体分配管两端连接，气体分配管通过圆形盖板并采用焊接连接，以圆形盖板圆心为中心，沿圆周0-180°位置均匀开矩形槽孔，在圆形盖板下部气体分配管上沿圆周均匀钻若干孔，在圆形盖板上部气体分配管上焊接氩气入口管；滑杆下端与螺栓连接，螺栓穿过橡胶活塞垫和垫片，与螺母拧紧连接。

所述的滑杆采用Φ1.6mm不锈钢焊丝。

所述的滑杆上端与把手焊接连接。

所述的圆管滑轨与气体分配管两端采用密封焊接连接。

以圆形盖板圆心为中心，沿圆周0-180°位置均匀开宽2mm矩形槽孔。

在圆形盖板下部气体分配管上沿圆周均匀钻若干Φ2mm孔。

所述的滑杆下端与螺栓采用焊接连接。

工作过程如下：

第1步：先完成支管与母管组对，沿支管焊接端面圆周方向对称焊接点固块；支管与母管点固完成后，将充氩保护装置通过支管入口插入，用力下压把手，当橡胶活塞垫穿过母管壁厚内侧，上提调整把手，使橡胶活塞垫密封住母管开孔，然后拧紧紧固螺丝，整个装置固定；

第2步：从氩气入口管进行充氩进入气体分配管，氩气通过气体分配管上若干孔均匀分散进入支管和母管焊接内部气腔；

第3步：充氩一段时间，用于置换内部气腔空气，气腔内的空气从圆形盖板矩形槽孔以及支管和母管组对间隙处排出，气腔内形成一个纯氩气保护环境，此时可通过火柴棒在圆形盖板矩形槽孔处或组对间隙处点火的方式，检验氩气是否充足；

第4步：开始支管和母管焊接，直至焊接熔敷金属厚度达到4mm以上可以停止充氩保护，拧松紧固螺丝，上提把手，取出该充氩保护装置。

本发明所取得的有益效果为：

本发明是根据工程现场实际焊接需求而研制，其应用彻底解决了工程上不锈钢或异种钢支管焊接背部充氩保护实施困难的问题，弥补了常规不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护不足或局限性的短板。该发明性能安全可靠、现场拆装方便、工程使用效果佳、制造技术成熟、制造成本低、经济效益大，且针对不同支管尺寸的兼容性极好，可广泛应用在各行业的不锈钢或异种钢焊接中。

本发明研制的不锈钢或异种钢支管焊接背部充氩保护装置，是充分研究、分析了运行机组历次大修、技改及日常检维修焊接现状。通过深入研究被焊对象的结构或形状、尺寸，研制发明实用的支管焊接背部充氩保护装置。该装置设计由多个精密部件组成，将其安装在被焊支管部件内，会形成一个局部小密闭空间，然后从装置氩气入口管，将氩气送进装置内部(焊缝背部)。由于氩气是一种比较理想的保护气体，比空气密度大25％，充进的氩气会将装置内空气置换干净后，继续充氩饱和后可牢牢地将空气隔离在焊区之外，防止焊区的氧化，从而达到不锈钢或异种钢支管焊缝背部保护的目的，保证支管焊接质量。

本发明应用到焊接生产中取得效果显著，解决了一直以来困扰工程中不锈钢或异种钢支管焊接背部充氩保护困难的问题。

(1)标准化制作、制造工艺成熟

该发明是根据支管焊件结构及尺寸，设计了标准图纸，可成套制造、生产，其制作生产技术成熟。

(2)安装、拆卸方便、制造成本低

该发明应用现场，其安装、拆卸方便，使用安全、可靠，且选用材料普通，制造成本低，为工程中不锈钢或异种钢支管焊接理想、经济的背部充氩保护装置。

(3)降低焊接成本、提高焊接工效

该充氩保护装置应用现场，大大节约氩气和充氩时间，节省焊接工时，从而大大降低焊接成本，提高焊接工效。

(4)实用性强、焊接效果佳

此种充氩保护装置，工程适用性强，充氩保护稳定性好，可获得满意的支管焊接质量，为工程中不锈钢或异种钢支管实用的背部充氩保护装置。

附图说明

图1为不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置结构图；

图2为充氩保护装置主干结构图I；

图3为充氩保护装置主干结构图II；

图4为支管-母管组对图；

图5为充氩保护装置安装图；

图中：1、把手；2、滑杆；3、圆管滑轨；4、紧固螺丝；5、气体分配管；6、氩气入口管；7、圆形盖板；8、螺栓；9、螺母；10、橡胶活塞垫；11、垫片；12、点固块；13、母管；14、支管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1—5所示，本发明所述不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置包括：把手1、滑杆2、圆管滑轨3、紧固螺丝4、气体分配管5、氩气入口管6、圆形盖板7、螺栓8、螺母9、橡胶活塞垫10和垫片11。

滑杆2采用Φ1.6mm不锈钢焊丝，其上端与把手1焊接连接，滑杆2下部通过圆管滑轨3，圆管滑轨3靠把手1端开螺纹孔，与紧固螺丝4螺纹连接，圆管滑轨3与气体分配管5两端采用密封焊接连接，气体分配管5通过圆形盖板7，以圆形盖板7圆心为中心，沿圆周0-180°位置均匀开宽2mm矩形槽孔(见图2示意)，气体分配管5通过圆形盖板7并采用焊接连接，气体分配管5以圆形盖板7为分界，在圆形盖板7下部气体分配管5上沿圆周均匀钻若干Φ2mm孔，在圆形盖板7上部气体分配管5焊接氩气入口管6。滑杆2下端与螺栓8采用焊接连接，螺栓8穿过橡胶活塞垫10和垫片11，与螺母9拧紧连接。

本发明的工作过程如下：

第1步：先完成支管14与母管13组对，沿支管14焊接端面圆周方向对称焊接点固块12。支管14与母管13点固完成后，将充氩保护装置通过支管14入口插入，用力下压把手1，当橡胶活塞垫10穿过母管13壁厚内侧，上提调整把手1，使橡胶活塞垫10密封住母管13开孔，然后拧紧紧固螺丝4，整个装置固定。

第2步：从氩气入口管6进行充氩进入气体分配管5，氩气通过气体分配管5上若干孔均匀分散进入支管14和母管13焊接内部气腔。

第3步：充氩一段时间，用于置换内部气腔空气，气腔内的空气从圆形盖板7矩形槽孔以及支管14和母管13组对间隙处排出，气腔内形成一个纯氩气保护环境，此时可通过火柴棒在圆形盖板7矩形槽孔处或组对间隙处点火的方式，检验氩气是否充足。

第4步：开始支管14和母管13焊接，直至焊接熔敷金属厚度达到4mm以上可以停止充氩保护，拧松紧固螺丝4，上提把手1，取出该充氩保护装置。

本发明，首次应用大修现场BOSS支管焊接，就高效、高质地解决了现场支管焊接难啃的“骨头”，提高了机组大修焊接RT一次合格率。

该充氩保护装置设计由11个精密部件组成，部件跟部件之间设计结构紧凑合理，选材易得、尺寸成系列，实用性强，制造成本低，工程使用效果佳，产生效益大。

Claims (8)

1.一种不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，其特征在于：包括：把手、滑杆、圆管滑轨、紧固螺丝、气体分配管、氩气入口管、圆形盖板、螺栓、螺母、橡胶活塞垫和垫片；滑杆上端与把手连接，滑杆下部通过圆管滑轨，圆管滑轨靠把手端开螺纹孔，与紧固螺丝螺纹连接；圆管滑轨与气体分配管两端连接，气体分配管通过圆形盖板并采用焊接连接，以圆形盖板圆心为中心，沿圆周0-180°位置均匀开矩形槽孔，在圆形盖板下部气体分配管上沿圆周均匀钻若干孔，在圆形盖板上部气体分配管上焊接氩气入口管；滑杆下端与螺栓连接，螺栓穿过橡胶活塞垫和垫片，与螺母拧紧连接。

2.根据权利要求1所述的不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，其特征在于：所述的滑杆采用Φ1.6mm不锈钢焊丝。

3.根据权利要求1所述的不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，其特征在于：所述的滑杆上端与把手焊接连接。

4.根据权利要求1所述的不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，其特征在于：所述的圆管滑轨与气体分配管两端采用密封焊接连接。

5.根据权利要求1所述的不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，其特征在于：以圆形盖板圆心为中心，沿圆周0-180°位置均匀开宽2mm矩形槽孔。

6.根据权利要求1所述的不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，其特征在于：在圆形盖板下部气体分配管上沿圆周均匀钻若干Φ2mm孔。

7.根据权利要求1所述的不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，其特征在于：所述的滑杆下端与螺栓采用焊接连接。

8.根据权利要求1所述的不锈钢或异种钢支管焊接背面充氩保护装置，其特征在于：工作过程如下：

第1步：先完成支管与母管组对，沿支管焊接端面圆周方向对称焊接点固块；支管与母管点固完成后，将充氩保护装置通过支管入口插入，用力下压把手，当橡胶活塞垫穿过母管壁厚内侧，上提调整把手，使橡胶活塞垫密封住母管开孔，然后拧紧紧固螺丝，整个装置固定；

第2步：从氩气入口管进行充氩进入气体分配管，氩气通过气体分配管上若干孔均匀分散进入支管和母管焊接内部气腔；

第3步：充氩一段时间，用于置换内部气腔空气，气腔内的空气从圆形盖板矩形槽孔以及支管和母管组对间隙处排出，气腔内形成一个纯氩气保护环境，此时可通过火柴棒在圆形盖板矩形槽孔处或组对间隙处点火的方式，检验氩气是否充足；

第4步：开始支管和母管焊接，直至焊接熔敷金属厚度达到4mm以上可以停止充氩保护，拧松紧固螺丝，上提把手，取出该充氩保护装置。