CN110695496A - 一种高合金钢集箱管座焊口充氩方法及焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种高合金钢集箱管座焊口充氩方法及焊接方法，确认待焊接的管座，并将输气管末端穿过相邻管座进入待焊管座内；对待焊管座内壁和输气管外壁之间进行填充密封，对连接管焊接端的内部进行填充密封；将待焊管座开口端与连接管焊接端对接，两填充密封部位之间形成气室；通过上述过程将输气管向气室内输入惰性气体将充氩管道从相邻的管座处探入待焊管座处，并对对接处上下方管内进行填充密封，形成隔离气室，实现对焊缝处的小范围充氩，达到精准充氩，减小了充氩难度和焊接难度。

Description

一种高合金钢集箱管座焊口充氩方法及焊接方法

技术领域

本申请涉及集箱焊接领域，具体的说是一种高合金钢集箱管座焊口充氩方法及焊接方法。

背景技术

目前，在对管状工件进行对接或拼接时，常采用对焊接区域充氩的方式隔绝焊缝周围的氧气、氮气及氢气，使电弧燃烧稳定、热量集中，焊接生产效率高，热影响区窄，避免其对电弧和熔池产生的不良影响，从而减少合金元素的烧损，得到致密、无飞溅、质量高的焊接接头，所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小。

发明人发现，在对高合金钢集箱管座处的焊口进行焊接时，通常将整个集箱筒体整体充氩或从坡口向管口充氩；但上述方式充氩时，充氩效果的好坏取决于充氩内腔的大小，采用集箱侧整体充氩需要将整个集箱充满氩气，当管径较大、管路较长时，若直接向管内充氩，导致充氩内腔过大，氩气保护效果不理想，焊接质量不易保证，并且会浪费大量的氩气，增加施工成本；由于集箱管座密度大，焊接位置相对困难，管径本身就小，采用从坡口处充氩会进一步占据有限空间，增大焊接难度，严重影响施工效率。

发明内容

本申请的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种高合金钢集箱管座焊口充氩方法及焊接方法，将充氩管道从相邻的管座处探入待焊管座处，并对对接处上下方管内进行填充密封，形成隔离气室，实现对焊缝处的小范围充氩，达到精准充氩，减小了充氩难度和焊接难度。

本申请的第一目的是提供一种高合金钢集箱管座焊口充氩方法，采用以下技术方案：

包括以下步骤：

确认待焊接的管座，并将输气管末端穿过相邻管座进入待焊管座内；

对待焊管座内壁和输气管外壁之间进行填充密封，对连接管焊接端的内部进行填充密封；

将待焊管座开口端与连接管焊接端对接，两填充密封部位之间形成气室；

通过输气管向气室内输入惰性气体。

进一步的，所述输气管的末端部分弯曲，穿过相邻管座后进入筒体内部，再由筒体内部进入待焊管座内。

进一步的，在对待焊管座内壁进行密封时，利用外部夹具穿过待焊管座口夹持输气管末端，对输气管和待焊管座之间进行填充，使输气管末端固定。

进一步的，所述的输气管末端排气口与管座同轴设置，在轴向上，所述输气管的排气口位于管座轴线的中部。

进一步的，连接管焊接端内部配合填充密封处形成端部开口的空腔，所述空腔与填充密封另一侧的连接管内部隔离。

进一步的，所述填充密封处通过填充水溶纸来实现，位于管座内的水溶纸能够贴合待焊管座内壁和输气管外壁，位于连接管内的水溶纸能够贴合连接管内壁。

进一步的，待焊管座与连接管对接后，在对接处贴上高温胶带，对气室进行密封。

本申请的第二目的是提供一种高合金钢集箱管座焊接方法，包括以下技术方案：

采用如上所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法对待焊管座进行充氩；

对连接管和待焊管座对接处进行焊接。

进一步的，在焊接时，对除待焊管座和穿入输气管管座外的其他管座进行封堵。

进一步的，所述的输气管末端采用挠性金属管。

与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：

(1)借助相邻的集箱管座作为氩气管道的路径，能够将氩气管道的出口以较短且不妨碍其他元件布置的方式探入集箱管座内，对管座内进行充氩，相较于传统的从坡口处充氩能够减少占据的空间，使焊接时可供操作的范围更大，解决了直径较小的管座位置处的元件布置困难问题，焊接操作更为方便；

(2)采用水溶纸对管座内和连接管内进行封堵，在管座和连接管对接后利用两个位置塞入的水溶纸形成一个相对密封的空腔，作为氩气的气室，使氩气以更小的填充体积覆盖所有的坡口焊接位置，较小的气室提供了更为均匀覆盖的惰性环境，在提高焊接效果的基础上，进一步减少了氩气的用量；

(3)通过水溶纸形成气室，配合下部的输气管，将输气管同轴固定在管座开口下方的位置，避免输气管位置过高造成焊缝高温造成输气管变形的问题，也避免了焊接过程中异物进入输气管内部的问题，从而提高了输气过程的安全性和便捷性，提高焊接效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本申请实施例1高合金钢集箱管座焊口充氩示意图；

图2为本申请实施例1外部夹具的结构示意图。

图中：1—水溶纸；2—连接管；3—焊缝；4—第一集箱管座；5—第二集箱管座；6—输气管；7-夹具。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术中所介绍的，现有技术在对高合金钢集箱管座处的焊口进行焊接时，通常将整个集箱筒体整体充氩或从坡口向管口充氩；但上述方式充氩时，充氩效果的好坏取决于充氩内腔的大小，采用集箱侧整体充氩需要将整个集箱充满氩气，当管径较大、管路较长时，若直接向管内充氩，导致充氩内腔过大，氩气保护效果不理想，焊接质量不易保证，并且会浪费大量的氩气，增加施工成本；由于集箱管座密度大，焊接位置相对困难，管径本身就小，采用从坡口处充氩会进一步占据有限空间，增大焊接难度，严重影响施工效率，针对上述技术问题，本申请提出了一种高合金钢集箱管座焊口充氩方法及焊接方法。

实施例1

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提出了一种高合金钢集箱管座焊接方法，包括以下所述步骤。

确认待焊接的管座，并将输气管6末端穿过相邻管座进入待焊管座内；

对待焊管座内壁和输气管外壁之间进行填充密封，对连接管2焊接端的内部进行填充密封；

将待焊管座开口端与连接管焊接端对接，两填充密封部位之间形成气室，在对接处贴上高温胶带，对气室进行密封；

通过输气管向气室内输入惰性气体；

对对接处进行焊接，形成焊缝3。

如图所示，采用末端弯曲的输气管，由于输气管末端所处的气室内同样会受到焊接高温的影响，因此，在此采用能够耐受高温的金属管，并且，内部中空能够弯曲成所需的形状，将输气管通过从图中所示的第二集箱管座5探入筒体内然后再通过第一集箱管座4下部通入第一集箱管座内，实现方便对待焊接的第一集箱管座位置的充氩过程。

当然，可以理解的是，在其他情况下，也可以利用其他位置的集箱管座，作为输气管的辅助通道，比如图中所示，第一集箱管座左侧的集箱管座，或是图中未示出的，筒体轴向上与第一集箱管座相邻的集箱管座，只要能够更为方便的使输气管探入待焊接的集箱管座内部即可；当然，在输气管长度和弯曲度一定的情况下，其在选择时还要考虑输气管所能触及的位置，避免因输气管长度不足导致的排气口位于待焊接管座外或因输气管长度过长引起的排气口探出待焊管座外部的情况；

在本实施例中，所述的输气管采用具有挠性的金属管，能够在进行弯曲时保持内部中空，另外，可以设置为延展性较好的金属管，从而能够对金属管的弯曲程度在一定范围内进行调节，满足配合相邻位置不同的集箱管座时的形状需求。

借助相邻的集箱管座作为氩气管道的路径，能够将氩气管道的出口以较短且不妨碍其他元件布置的方式探入集箱管座内，对管座内进行充氩，相较于传统的从坡口处充氩能够减少占据的空间，使焊接时可供操作的范围更大，解决了直径较小的管座位置处的元件布置困难问题，焊接操作更为方便。

进一步的，在对待焊管座内壁进行密封时，利用外部夹具穿过待焊管座口夹持输气管末端，对输气管和待焊管座之间进行填充，使输气管末端固定；

所述的输气管末端排气口与管座同轴设置，在轴向上，所述输气管的排气口位于管座轴线的中部；连接管焊接端内部配合填充密封处形成端部开口的空腔，所述空腔与填充密封另一侧的连接管内部隔离。

在布置输气管时，先将输气管从相邻的管座探入筒体，然后调整输气管末端的位置，使输气管末端伸入待焊管座内，由于对输气管排气口的位置有一定要求，因此通过外部夹具对其进行辅助固定，然后再进行填充密封，一方面对输气管的位置进行固定，另一方面对输气管与待焊管座之间的环形间隙进行密封，保证其气密性。

所述填充密封处通过填充水溶纸1来实现，位于管座内的水溶纸能够贴合待焊管座内壁和输气管外壁，位于连接管内的水溶纸能够贴合连接管内壁。

通过水溶纸实现待焊管座和连接管内的填充密封，水溶纸在布置时，避免距离焊缝处焊接高温灼烧水溶纸引起水溶纸的损坏，影响其密封效果，当然，对于待焊管座，水溶纸的最低固定位置为待焊管座与筒体的连接处，而对于连接管，由于连接管轴向较长，因此，能够更为方便的调整水溶纸的布置位置，以免水溶纸受到焊接时高温的损伤；但是，需要注意的是，为了避免两水溶纸之间形成的气室体积过大引起填充氩气的浪费，不能过于增加气室的体积，位于连接管内的水溶纸不能与焊缝的距离过长；在本实施例中，可以使两水溶纸的位置相对于焊缝对称。

采用水溶纸对管座内和连接管内进行封堵，在管座和连接管对接后利用两个位置塞入的水溶纸形成一个相对密封的空腔，作为氩气的气室，使氩气以更小的填充体积覆盖所有的坡口焊接位置，较小的气室提供了更为均匀覆盖的惰性环境，在提高焊接效果的基础上，进一步减少了氩气的用量；在焊接过后，直接向连接管内通入水流便可以实现水溶纸的去除，方便快捷。

通过水溶纸形成气室，配合下部的输气管，将输气管同轴固定在管座开口下方的位置，避免输气管位置过高造成焊缝高温造成输气管变形的问题，也避免了焊接过程中异物进入输气管内部的问题，从而提高了输气过程的安全性和便捷性，提高焊接效率。

当然，可以理解的是，在此可以选用其他的方式实现填充密封，比如采用耐高温的橡胶塞，从而使填充密封元件能够重复利用，但是这种方式需要在橡胶塞端面上预留连接部，方便在焊接后的取出。

所述外部夹具可以选用与输气管开口处配合的铁钩，如图2所示，利用铁钩辅助输气管进入点焊管座内，并在铁钩的固定作用下，对输气管末端和待焊管座内壁时间布置水溶纸。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高合金钢集箱管座焊口充氩方法，其特征在于，包括以下步骤：

确认待焊接的管座，并将输气管末端穿过相邻管座进入待焊管座内；

对待焊管座内壁和输气管外壁之间进行填充密封，对连接管焊接端的内部进行填充密封；

将待焊管座开口端与连接管焊接端对接，两填充密封部位之间形成气室；

通过输气管向气室内输入惰性气体。

2.如权利要求1所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法，其特征在于，所述输气管的末端部分弯曲，穿过相邻管座后进入筒体内部，再由筒体内部进入待焊管座内。

3.如权利要求1所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法，其特征在于，在对待焊管座内壁进行密封时，利用外部夹具穿过待焊管座口夹持输气管末端，对输气管和待焊管座之间进行填充，使输气管末端固定。

4.如权利要求3所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法，其特征在于，所述的输气管末端排气口与管座同轴设置，在轴向上，所述输气管的排气口位于管座轴线的中部。

5.如权利要求4所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法，其特征在于，连接管焊接端内部配合填充密封处形成端部开口的空腔，所述空腔与填充密封另一侧的连接管内部隔离。

6.如权利要求5所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法，其特征在于，所述填充密封处通过填充水溶纸来实现，位于管座内的水溶纸能够贴合待焊管座内壁和输气管外壁，位于连接管内的水溶纸能够贴合连接管内壁。

7.如权利要求1所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法，其特征在于，待焊管座与连接管对接后，在对接处贴上高温胶带，对气室进行密封。

8.一种高合金钢集箱管座焊接方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法对待焊管座进行充氩；

对连接管和管座对接处进行焊接。

9.如权利要求1所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法，其特征在于，在焊接时，对除待焊管座和穿入输气管管座外的其他管座进行封堵。

10.如权利要求1所述的高合金钢集箱管座焊口充氩方法，其特征在于，所述的输气管末端采用挠性金属管。

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