CN113915425A - 一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管及其制备方法。本发明先将波纹管的端部沿波纹管的径向挤压成平面，再选取与端部被压平后的波纹管尺寸相适应的网套及套管依次套在波纹管的外侧（套管套设在网套端部的外侧），然后再对网套、波纹管及套管进行挤压操作，使三者紧密贴合，三者之间没有间隙，最后最网套、波纹管及套管进行焊接操作，使三者连接在一起，这样操作不仅不会出现端部形状杂乱不规则，焊接不方便、焊接成功率及良品率低的情况，还不用额外增加圆环来连接波纹管与网套，而是直接将波纹管、网套与套管焊接连接在一起，全程只需要焊接一次，操作难度低，大大降低了成本，增加了至少一倍焊接厚度，提高了焊接成功率、焊接质量和焊接稳定性。

Description

一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管及其制备方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管及其制备方法。

背景技术

波纹金属软管是现代工业管路的重要组成部分，因具备良好的柔软性、抗疲劳性、耐高压、耐高低温、耐蚀性等特性，广泛应用于航空航天、石油化工、矿山电子、机械造船、医疗卫生、轻纺电子、能源建筑等领域。在各种输气、输液管路系统以及长度、温度、位置和角度补偿系统中，波纹金属软管通常作为补偿元件、密封元件、连接元件以及减震元件使用。

现有的波纹金属软管主要由波纹管、网套和压紧套管三大部分组成。其中的波纹管为螺旋形或环形波形的薄壁管，由极薄壁的无缝或纵焊缝不锈钢钢管经过高精度塑性加工成形。波纹管轮廓的弹性特性决定了由其构成的波纹金属软管具有良好的柔软性和抗疲劳性，使波纹金属软管很容易吸收各种运动变形和循环载荷。在管路系统中，波纹管能够补偿大位移量，是波纹金属软管的本体，起着挠性的作用。波纹管外层的网套是由不锈钢丝或钢带按一定的参数编织而成，是波纹金属软管安装在压力管路中的主要承压件，同时对波纹管起着加强、屏蔽和保护的作用。位于两端的压紧套管起着连接的作用，与用户管道的接头（诸如法兰或丝头）相匹配。

在波纹金属软管生产过程中，一般先将波纹管、网套、压紧套管一体焊接完成，再与用户端的接管或接头焊接相连。在将波纹管、网套及压紧套管焊接为一体进行圆形环缝焊接时，一般采取人工操作或采用自动焊接机。由于波纹管的管壁较薄且具有一定的弹性，而网套由不锈钢丝或钢带编织而成，网套端面钢丝或钢带散乱无规则形状，压紧套管需要套在网套外部。为了保证装配效果，压紧套管内孔往往会远大于网套外圆，这样装配完成后三者之间会存在很大间隙。由于间隙非常不规则，不管是进行人工焊接还是自动焊接，焊接过程中均需要焊接人员对焊接电流和速度进行精确控制，对焊接人员专业操作水平要求很高，良品率非常低，大大增加了成本。针对这种问题，部分波纹管生产企业通过改进结构以提高波纹管焊接良品率，先通过人工敲击等物理方法将波纹管端面至少两层波挤压到一起，挤压完成后需保证端面平整；再将波纹管端面与事先加工好圆环端面焊接到一起；焊接完成后，在波纹管外面套上网套及压紧套管，再进行封口焊接，具体过程如图1所示。因为波纹管已经与圆环焊接到一起，所以封口焊接是圆环-网套-压紧套管三者之间焊接，需要进行两次焊接，焊接好的波纹金属软管如图2和图3所示。由于圆环的厚度要大于波纹管厚度并且为硬管，因此，封口焊接成功率和硬管焊接相当。这种方法虽然增加了良品率，但因为增加了圆环并要先将圆环与波纹管焊接后再进行三者之间焊接，焊接次数多、焊接工序繁琐，而且对于日常生活中常用到的波纹金属软管而言，一段波纹金属软管成本只有几元钱，增加一个圆环，至少会增加一两元的成本，对于生产商来说，大大增加了生产物料及生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管及其制备方法，该波纹金属软管及其制备方法能够解决现有技术中的不足，通过将波纹管的端部沿其径向挤压成平面，能够直接将波纹管、网套与套管焊接连接在一起，全程只需要焊接一次，大大降低了成本，增加了焊接厚度，提高了焊接成功率和焊接质量。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管，包括波纹管、套设在波纹管外侧的网套以及分别套设在网套左右两端外侧的两个套管；所述波纹管的中段为波纹状，波纹管端部的内侧壁和外侧壁为同轴设置的圆柱面；一个套管与波纹管的左端及网套的左端焊接相连，另一个套管与波纹管的右端及网套的右端焊接相连。

本发明还涉及一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）波纹管端部压平：截取所需长度的波纹管，将波纹管的两端沿其径向压平，使波纹管两端的内壁及外壁被压成同轴设置的圆柱面。

（2）网套与波纹管的组装：将网套套设在经压平处理后的波纹管的外侧。

（3）套管与波纹管及网套的组装与挤压：在网套的两端分别套设一个套管，同时沿径向对套管、网套的端部及波纹管的端部进行挤压，使套管、网套的端部及波纹管的端部紧密贴合。

（4）端面切平与打磨：对经步骤（3）处理后的波纹管、网套及套管的端面进行切平、打磨处理。

（5）焊接：在经步骤（4）处理后的波纹管、网套及套管的端面处进行焊接处理，使波纹管、网套及套管通过焊接连接在一起。

由以上技术方案可知，本发明先将波纹管的端部沿波纹管的径向挤压成平面，再选取与端部被压平后的波纹管尺寸相适应的网套及套管依次套在波纹管的外侧（套管套设在网套端部的外侧），然后再对网套、波纹管及套管进行挤压操作，使三者紧密贴合，三者之间没有间隙，最后最网套、波纹管及套管进行焊接操作，使三者连接在一起，这样操作不仅不会出现端部形状杂乱不规则，焊接不方便、焊接成功率及良品率低的情况，还不用额外增加圆环来连接波纹管与网套，而是直接将波纹管、网套与套管焊接连接在一起，全程只需要焊接一次，操作难度低，大大降低了成本，增加了至少一倍焊接厚度，提高了焊接成功率、焊接质量和焊接稳定性。

附图说明

图1是现有技术中的波纹金属软管的制备过程示意图；

图2是采用图1所示的方法制备出的波纹金属软管的结构示意图；

图3是图2的纵向剖视图；

图4是图3中A部的放大图；

图5是本发明中的波纹金属软管的制备过程示意图；

图6是本发明中的波纹金属软管的纵向剖视图；

图7是图6中B部的放大图。

其中：

1、波纹管，2、圆环，3、压紧套管，4、网套，5、波纹管端部，6、套管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图5-图7所示的一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管，包括波纹管1、套设在波纹管1外侧的网套4以及套设在网套4左右两端外侧的两个套管6。所述波纹管1的中段为波纹状，波纹管1端部的内侧壁和外侧壁为同轴设置的圆柱面。一个套管与波纹管1的左端及网套4的左端焊接相连，另一个套管与波纹管1的右端及网套4的右端焊接相连。

如图5所示的一种上述能提高焊接稳定性的波纹金属软管的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）波纹管端部压平：截取所需长度的波纹管，将波纹管的两端沿其径向压平，使波纹管两端的内壁及外壁被压成同轴设置的圆柱面。

（2）网套与波纹管的组装：将网套套设在经压平处理后的波纹管的外侧。

（3）套管与波纹管及网套的组装与挤压：在网套的两端分别套设一个套管，同时沿径向对套管、网套的端部及波纹管的端部进行挤压，使套管、网套的端部及波纹管的端部紧密贴合，此时套管、网套及波纹管成为一个整体，相当于一个硬管。套管的内径比网套的外径至少大1mm，这样既能够使套管很容易的套在网套及波纹管的外侧，又能够在进行挤压操作时，避免套管变形。套管一变形，就会造成波纹金属软管的结构缺陷，不符合波纹金属软管的使用要求。

（4）端面切平与打磨：对经步骤（3）处理后的波纹管、网套及套管的端面进行切平、打磨处理。通过对端面进行切平与打磨操作，能够便于焊接设备焊接操作的顺利进行，使焊接设备能够快速高效地将波纹管、网套及套管焊接为一体。

（5）焊接：在经步骤（4）处理后的波纹管、网套及套管的端面处进行焊接处理，使波纹管、网套及套管通过焊接连接在一起。

如果采用人工对波纹管、网套及套管进行焊接，对波纹管、网套、套管三者之间的间隙要求就没有那么高，间隙大的地方就人工多送点焊丝，间隙小的地方就少送点焊丝。而焊接设备是一套程序下来的，无法根据间隙的变化随时调整焊丝的用量。如果间隙比较均匀，焊接出来的成品质量就高，如果间隙不均匀，有的间隙很大，有的间隙很小，焊接出来的成品质量就低。本发明通过将波纹管的端部压平，使波纹管、网套、套管三者之间的间隙十分均匀且尽可能地小，优选的，使三者之间的间隙为0，这样波纹管、网套、套管三者就相当于一个整体，可以看作是一个硬管。硬管焊接每个地方需要的工艺和参数都是一样的，采用焊接设备进行焊接时就非常容易操作，大大提高了焊接设备对波纹管进行焊接时的稳定性和可靠性。

在现有技术中，考虑到波纹管的成本比较低，波纹管的生产制造者不会付出创造性劳动去研究如何利用焊接设备对波纹管金属软管焊接时能够提高成品率，提高焊接的稳定性和可靠性。本发明的申请人，为了其主营产品焊接设备的推广应用，付出创造性劳动，经过多次试验，才得以发现通过将波纹管端部压平，使波纹管、网套、套管三者之间的间隙为0，再采用焊接设备对波纹管、网套、套管进行焊接，能够大大提高焊接设备焊接时的稳定性和可靠性，提高波纹金属软管的合格率。波纹管生产制造企业采用本发明所述的方法进行波纹金属软管的加工后，可以直接采用自动化的焊接设备进行波纹金属软管的焊接操作即可，大大提高了工作效率，节省了人力开支。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管，其特征在于：包括波纹管、套设在波纹管外侧的网套以及分别套设在网套左右两端外侧的两个套管；所述波纹管的中段为波纹状，波纹管端部的内侧壁和外侧壁为同轴设置的圆柱面；一个套管与波纹管的左端及网套的左端焊接相连，另一个套管与波纹管的右端及网套的右端焊接相连。

2.根据权利要求1所述的一种能提高焊接稳定性的波纹金属软管的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）波纹管端部压平：截取所需长度的波纹管，将波纹管的两端沿其径向压平，使波纹管两端的内壁及外壁被压成同轴设置的圆柱面；

（2）网套与波纹管的组装：将网套套设在经压平处理后的波纹管的外侧；

（3）套管与波纹管及网套的组装与挤压：在网套的两端分别套设一个套管，同时沿径向对套管、网套的端部及波纹管的端部进行挤压，使套管、网套的端部及波纹管的端部紧密贴合；

（4）端面切平与打磨：对经步骤（3）处理后的波纹管、网套及套管的端面进行切平、打磨处理；

（5）焊接：在经步骤（4）处理后的波纹管、网套及套管的端面处进行焊接处理，使波纹管、网套及套管通过焊接连接在一起。

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