CN112935478A - 一种用于户外加工的氢气输送管道焊接装置及其焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置及其焊接工艺，所述焊接装置包括管道外的焊接系统和管道内的背面保护装置，所述焊接系统包含氩弧焊小车和透明罩，所述小车上安装焊缝追踪装置，所述透明罩为与氢气管道同轴的钢化玻璃圆筒腔体结构，焊接施工时将小车与不锈钢管的焊缝部位包裹，所述背面保护装置与氢气输送管道内壁相贴合，由机器人小车驱动其在氢气输送管道内运行，并由自动跟踪头与焊缝对接定位。本发明便于引导焊枪进行连续而准确的焊接施工，透明罩能防止产生由于户外空气流动和潮气引起的焊接缺陷，背面保护装置能有效防止焊缝的背面氧化，避免氢气输送管道发生氢脆。

Description

一种用于户外加工的氢气输送管道焊接装置及其焊接工艺
技术领域
本发明涉及一种长输管道的焊接装置及其焊接工艺，特别涉及一种户外氢气输送管道的自动焊接装置及其焊接工艺。
背景技术
随着燃料电池技术的迅速发展，氢气输送管道作为燃料电池的存储和运输氢气的设备，也应用得越来越广泛。氢气输送管道一般布置在户外，各段管道之间的连接依靠户外焊接完成。户外作业时，野风和潮气都会对焊接质量造成影响，同时由于氢气输送管道内壁的焊缝处容易出现氢脆现象，从而导致氢气泄漏事故，急需研发一种能够适用于户外加工的氢气输送管道焊接装置及其焊接工艺。
发明内容
为解决上述技术问题，我们提出了一种用于户外加工的氢气输送管道焊接装置及其焊接工艺，其能够防止在野外管道连接时，焊接操作加工过程中空气流动对焊接造成影响，且能解决氢脆问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置包括管道外部分和管道内部分；其中，
管道外部分包括磁轮、氩弧焊小车、焊丝焊枪、焊缝跟踪装置、链条轨道、氢气输送管道、有机玻璃保护罩、橡胶皮和可调定位块；在所述氢气输送管道上铺设移动轨道，将装有磁轮、焊丝焊枪和焊缝跟踪装置的氩弧焊小车安装于移动轨道，保护罩安装于氢气输送管道上，橡胶皮跟氢气输送管道的外壁贴合，跟有机玻璃保护罩固定在一起；
管道内部分包括橡胶内罩、焊缝自动跟踪探头、内罩支撑架、支撑轴、氩气输送管和机器人小车，其中，橡胶内罩、内罩支撑架和支撑轴构成背面保护装置，机器人小车负责牵引背面保护装置在管道内运行，由焊缝自动跟踪探头定位后，橡胶内罩与氢气输送管道的内壁贴合，形成一个封闭空腔。
更进一步地，所述氢气输送管道外壁的焊道两侧设置圆环型的移动轨道，所述移动轨道为链条轨道。
更进一步地，所述保护罩为透明罩。
更进一步地，所述透明罩为与氢气管道同轴的钢化玻璃圆筒腔体结构，焊接施工时将小车与不锈钢管的焊缝部位包裹，管道内壁设置背面保护装置，焊接施工时隔绝空气。
更进一步地，所述透明罩的材料为GG17钢化玻璃。
更进一步地，氩弧焊小车底部设置磁能机构，小车通过磁能吸附在轨道上。
更进一步地，背面保护装置由机器人小车牵引其在管道内运动。
更进一步地，背面保护装置由自动跟踪探头与焊缝对接定位。
一种用于户外施工的氢气输送管道焊接工艺，其包括如下步骤：
Step1.对接管道定位；
Step2.在环焊缝两侧铺设链条轨道；
Step3.将氩弧焊小车安装于轨道上；
Step4.设置好焊接参数；
Step5.将焊接保护罩套于管道上；
Step6.将背面保护装置由机器人小车牵引至焊缝下方；
Step7.焊接施工。
通过上述技术方案，本发明提供了用于户外施工的氢气输送管道焊接装置及其焊接工艺，在焊缝两侧装有轨道，氩弧焊小车在轨道上运行，在磁能的作用下，小车能够绕着管道360°运行。在小车上的焊缝追踪装置的引导下，焊枪能够精准定位和施焊。焊缝处套有GG17玻璃保护罩，不仅能清楚监控焊接的过程，还能防止野外施工时的潮气和野风对焊接过程造成的不利影响，同时，在焊接前，机器人小车牵引背面保护装置至焊缝下方，注入氩气，对焊缝背面起保护作用，避免焊缝背面与空气接触，焊接结束后，背面保护装置由机器人小车带出氢气输送管道。能够防止在野外管道连接时，焊接操作加工过程中空气流动对焊接造成影响，且能解决氢脆问题。
附图说明
图1为本发明实施例所公开的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置管道外部分的示意图；
图2为本发明实施例所公开的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置管道内部分的示意图；
图3为本发明实施例所公开的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接工艺的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
下面结合示意图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置包括管道外部分和管道内部分；参照图1，一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置管道外部分，其包括磁轮1、氩弧焊小车2、焊丝焊枪3、焊缝跟踪装置4、链条轨道5、氢气输送管道6、有机玻璃保护罩7、橡胶皮8和可调定位块9。在所述氢气输送管道6上铺设链条轨道5，将装有磁轮1、焊丝焊枪3和焊缝跟踪装置4的氩弧焊小车2安装于链条轨道5，保护罩7安装于氢气输送管道6上，橡胶皮8跟氢气输送管道6的外壁贴合，跟有机玻璃保护罩7固定在一起，起挡风和隔潮的作用，可调定位块9固定有机玻璃保护罩7，起定位作用。
参照图2，一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置管道内部分，其包括橡胶内罩10、焊缝自动跟踪探头11、内罩支撑架12、支撑轴13、氩气输送管14和机器人小车15，其中，橡胶内罩10、内罩支撑架12和支撑轴13构成背面保护装置，机器人小车15负责牵引背面保护装置在管道内运行，由焊缝自动跟踪探头11定位后，橡胶内罩10与氢气输送管道6的内壁贴合，形成一个封闭空腔，通过氩气输送管14注入氩气，排出空气，以氩气作为管道焊接的背面保护气体。
参照图3，本发明还提出了一种用于现场加工的氢气输送管道的焊接工艺，其包括如下步骤：
Step1.对接管道定位；
Step2.在环焊缝两侧铺设链条轨道；
Step3.将氩弧焊小车安装于轨道上；
Step4.设置好焊接参数；
Step5.将焊接保护罩套于管道上；
Step6.将背面保护装置由机器人小车牵引至焊缝下方；
Step7.焊接施工。
具体施工过程为：首先将待焊接的两段氢气输送管道的焊接处开V型坡口、对接，再采用药芯焊丝点焊定位，接着在两侧的氢气输送管道上铺设链条轨道，并安装好氩弧焊小车，设置好焊接工艺参数，然后在氢气输送管道的外壁焊接处安装好保护罩，在氢气输送管道的内壁焊接处装配好背面保护装置，最后进行焊接施工。氢气输送管道外壁的保护罩能够在户外作业时起挡风和隔潮的作用，内壁的背面保护装置能够使焊接在氩气保护下进行，完全杜绝氧化现象，能够有效防止氢气输送管道在焊缝处发生氢脆。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置，其特征在于，包括管道外部分和管道内部分；其中，
管道外部分包括磁轮、氩弧焊小车、焊丝焊枪、焊缝跟踪装置、移动轨道、有机玻璃保护罩、橡胶皮和可调定位块；在氢气输送管道上铺设移动轨道，将装有磁轮、焊丝焊枪和焊缝跟踪装置的氩弧焊小车安装于移动轨道，保护罩安装于氢气输送管道上，橡胶皮跟氢气输送管道的外壁贴合，可调定位块跟有机玻璃保护罩固定在一起；
管道内部分包括橡胶内罩、焊缝自动跟踪探头、内罩支撑架、支撑轴、氩气输送管和机器人小车，其中，橡胶内罩、内罩支撑架和支撑轴构成背面保护装置，机器人小车负责牵引背面保护装置在管道内运行，由焊缝自动跟踪探头定位后，橡胶内罩与氢气输送管道的内壁贴合，形成一个封闭空腔。
2.根据权利要求1所述的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置，其特征在于，所述氢气输送管道外壁的焊道两侧设置圆环型的移动轨道，所述移动轨道为链条轨道。
3.根据权利要求2所述的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置，其特征在于，所述保护罩为透明罩。
4.根据权利要求3所述的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置，其特征在于，所述透明罩为与氢气管道同轴的钢化玻璃圆筒腔体结构，焊接施工时将小车与不锈钢管的焊缝部位包裹，管道内壁设置背面保护装置，焊接施工时隔绝空气。
5.根据权利要求4所述的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置，其特征在于，所述透明罩的材料为GG17钢化玻璃。
6.根据权利要求1所述的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置，其特征在于，氩弧焊小车底部设置磁能机构，小车通过磁能吸附在轨道上。
7.根据权利要求1所述的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置，其特征在于，背面保护装置由机器人小车牵引其在管道内运动。
8.根据权利要求1所述的一种用于户外施工的氢气输送管道焊接装置，其特征在于，背面保护装置由自动跟踪探头与焊缝对接定位。
9.一种用于户外施工的氢气输送管道焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：
Step1.对接管道定位；
Step2.在环焊缝两侧铺设链条轨道；
Step3.将氩弧焊小车安装于轨道上；
Step4.设置好焊接参数；
Step5.将焊接保护罩套于管道上；
Step6.将背面保护装置由机器人小车牵引至焊缝下方；
Step7.焊接施工。
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