CN114406541A - 一种钛管弯头焊接保护罩装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及船舶建造技术领域，公开了一种钛管弯头焊接保护罩装置，包括罩体，罩体具有第一边缘和第二边缘，第二边缘的弧度大于第一边缘的弧度，罩体的沿焊缝方向的一端布置有前端板、另一端布置有后端板，罩体、前端板和后端板围成用于罩在焊缝上的保护腔，罩体上连接有充气管，充气管与保护腔连通，罩体上还设置有供焊枪穿过的穿孔。焊枪由穿孔进入保护腔内焊接钛管和弯头，操作人员对焊枪的位置进行调整，同时通过充气管向罩体内充入保护气，对保护腔内的焊缝进行保护；由于罩体的第二边缘的弧度大于第一边缘的弧度，与弯头、钛管的外壁弧度相匹配，使罩体与弯头、钛管的外壁紧密接触形成密闭空间，保证保护腔的密封性，对焊缝进行良好保护。
Description
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及一种钛管弯头焊接保护罩装置。
背景技术
船舶管路系统在船舶上占据着不可代替的作用，主要分为动力管路系统和生活管路系统，动力管路系统用来支撑船舶的正常运转，生活管路系统主要用来保障船员的日常生活，相当于整个船舶的“血管”。因此，船用管路的制作至关重要，作为船舶建造的一道工序，保质保量地实现“开门红”是非常有必要的。
管系焊接作为船用管制作过程中关键的一道工序，焊接质量和焊接效率极大地影响了船用管的返工率和制作周期，所以提高船用管焊接质量和效率是船舶管系制作过程中亘古不变的工作重心。
在船用管制作过程中，有一些特殊材料的管系如钛管等，因钛管材料的质地轻、抗腐蚀，常用在产品上特殊的系统中。钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等会产生强烈的化学反应，当温度较高时，钛与N作用会形成TiN硬质表层；在600摄氏度以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层。而钛的导热系数低、导热慢，所以钛管在焊接时需要特殊保护，避免焊接过程中高温情况下，焊缝直接裸露空气中而被氧化硬化，影响焊接质量，达不到质量要求。
钛管弯头焊接保护罩用于保护焊接过程中还处于高温状态的焊缝区，对完成的焊缝双面进行即时保护，避免高温氧化硬化。传统的钛管焊接保护罩都是针对规则的钛管焊缝进行保护，而钛管弯头带有弧形，其内弯面与外弯面的弧度不一致，因此钛管弯头的焊缝与规则焊缝完全不同。若采用传统的规则焊缝保护罩对钛管进行焊接保护，转动管子时焊针会随着弯头弧度的变化而悬空或者碰到管材，导致无法焊接，同时规则焊缝保护罩与管道之间不能形成密封空间，无法有效保护焊接区。
发明内容
本发明的目的是：提供一种钛管弯头焊接保护罩装置，以解决现有技术中的钛管弯头焊接时，钛管保护罩无法对焊缝进行有效保护的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种钛管弯头焊接保护罩装置，包括罩体，所述罩体具有用于与钛管外壁接触的第一边缘和用于与弯头外壁接触的第二边缘，所述第一边缘以及所述第二边缘均为弧线，所述第二边缘的弧度大于所述第一边缘的弧度，所述罩体的沿焊缝方向的一端布置有前端板、另一端布置有后端板，所述罩体、所述前端板和所述后端板围成用于罩在焊缝上的保护腔，所述罩体上连接有供保护气进入的充气管，所述充气管与所述保护腔连通，所述罩体上还设置有供焊枪穿过的穿孔。
优选地，所述前端板远离所述罩体的底端设置有用于排气的缺口。
优选地，所述缺口为中部向罩体方向弯曲的弧形结构。
优选地，所述后端板远离所述罩体的底端布置有用于与管道贴合的弧形底边。
优选地，所述罩体的内侧还布置有用于缓冲均布气体的缓冲结构。
优选地，所述缓冲结构包括金属丝网，所述金属丝网贴合布置在所述罩体的内壁上。
优选地，所述金属丝网层叠布置有至少两层。
优选地，所述罩体上焊接固定有用于固定焊枪的固定管，所述固定管的管口形成所述穿孔。
优选地，所述罩体为沿焊缝方向延伸的弧面结构，所述罩体的弧度与焊缝的弧度相同。
优选地，所述罩体的横截面为中部高两侧低的弧形，所述第一边缘与所述第二边缘分别位于所述罩体的两侧。
本发明实施例一种钛管弯头焊接保护罩装置与现有技术相比，其有益效果在于：在焊接钛管以及弯头时，罩体、前端板和后端板围成的保护腔覆盖在待焊接的焊缝位置，焊枪由穿孔进入保护腔内焊接钛管和弯头，操作人员对焊枪的位置进行调整，同时通过充气管向罩体内充入保护气，对保护腔内的焊缝进行保护；待焊接的钛管与弯头对接后，外弯侧钛管的弧度小于弯头的弧度，而内弯侧钛管的弧度大于弯头的弧度，由于罩体的第二边缘的弧度大于第一边缘的弧度，因此在焊接钛管、弯头的外弯侧时，罩体的第二边缘可以与弯头的外壁紧密接触、第一边缘可以与钛管的外壁紧密接触，在焊接钛管、弯头的内弯侧时，罩体的第二边缘可以与钛管的外壁紧密接触、第一边缘可以与弯头的外壁紧密接触，形成密闭空间，保证保护腔的密封性，从而对焊缝进行良好保护。
附图说明
图1是本发明的钛管弯头焊接保护罩装置的结构示意图；
图2是图1的钛管弯头焊接保护罩装置的分解示意图；
图3是图1的钛管弯头焊接保护罩装置的主视图；
图4是图1的钛管弯头焊接保护罩装置的工作状态图；
图5是图4的钛管弯头焊接保护罩装置工作时的剖视图。
图中，1、罩体；11、第一边缘；12、第二边缘；2、前端板；21、缺口；3、后端板；4、充气管；5、金属丝网；6、固定管；7、钛管；8、弯头；9、焊缝。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种钛管弯头焊接保护罩装置的优选实施例，如图1至图5所示，该钛管弯头焊接保护罩装置包括罩体1、前端板2、后端板3和充气管4，罩体1为该钛管7弯头8焊接保护罩的主体结构，前端板2、后端板3以及充气管4均安装在罩体1上。
罩体1覆盖在钛管7与弯头8之间的焊缝9上，用于对焊缝9进行保护。罩体1整体沿焊缝9的方向延伸，罩体1具有第一边缘11和第二边缘12，第一边缘11以及第二边缘12均为弧线，第二边缘12的弧度大于第一边缘11的弧度。
由于钛管7和弯头8的外壁面均为弧面，并且待焊接的钛管7与弯头8对接后，外弯侧钛管7的弧度小于弯头8的弧度，而内弯侧钛管7的弧度大于弯头8的弧度，因此在焊接钛管7、弯头8的外弯侧时，罩体1的第二边缘12可以与弯头8的外壁紧密接触、第一边缘11可以与钛管7的外壁紧密接触，在焊接钛管7、弯头8的内弯侧时，罩体1的第二边缘12可以与钛管7的外壁紧密接触、第一边缘11可以与弯头8的外壁紧密接触，保证罩体与钛管7、弯头8的外壁紧密接触形成密闭空间，并实现一人即可完成施焊并对焊缝9进行保护。
在本实施例中，罩体1采用与被焊接的弯头8弧度一致的镍铜弯头8径向剖开制作，罩体1的直径为38mm，厚度为1.5mm，剖开后罩体1的内面形成开口并覆盖在焊缝9上，使罩体1为一体式结构，简化罩体1的取材以及结构，同时保证罩体1的第二边缘12与弯头8的弧度一致。
前端板2布置在罩体1的沿焊缝9方向延伸的一端，后端板3布置在罩体1的沿焊缝9方向延伸的另一端，前端板2和后端板3用于密封罩体1的前后两端，罩体1、前端板2和后端板3围成保护腔，保护腔用于罩在焊缝9上，隔绝外部的空气。
罩体1上连接有充气管4，充气管4与保护强烈连通，充气管4用于供保护气体进入罩体1内部的保护腔内，从而对焊缝9进行保护。在本实施例中，罩体1顶部的中间开设有安装孔，充气管4的材质为紫铜管，充气管4的直径为8mm，充气管4焊接固定在安装孔内，充气管4可以与外设的保护气体管路连接，使保护气体进入保护腔并排出保护腔内的空气，隔绝外界的空气，对焊缝9进行保护。
罩体1上还设置有供焊枪穿过的穿孔，在焊接钛管7和弯头8时，焊枪穿过穿孔进入罩体1的内部，通过焊针焊接钛管7与弯头8。采用穿孔供焊枪的焊针穿过，在焊接时工作人员可以手动控制焊枪伸入穿孔的深度，避免焊针与钛管7、弯头8接触而出现无法焊接的情况上，保证焊接顺利进行。在本实施例中，穿孔的尺寸与焊枪的尺寸相同，可以对焊枪进行固定，避免焊枪移动，保证焊缝9质量。
优选地，前端板2远离罩体1的底端设置有用于排气的缺口21。
前端板2为半圆弧形结构，与罩体1焊接固定，以增加前端板2与罩体1之间的密封性。同时缺口21可以在向保护腔内充入保护气体时，将保护腔内的空气排出，从而防止焊缝9与空气接触而影响质量。
供焊枪穿过的穿孔位于充气管4与前端板2之间，焊枪由穿孔进入保护腔内后，焊针位于靠近缺口21的位置，工作人员可以由缺口21看到保护腔内的焊枪，从而确定焊枪的焊针位置，观察焊针的状态，便于调节焊针的位置。
优选地，缺口21为中部向罩体1方向弯曲的弧形结构。
缺口21为弧形结构，可以减小前端板2的应力集中。同时弧形结构更接近钛管7、弯头8的外壁面弧度，形式美观。
优选地，后端板3远离罩体1的底端布置有用于与管道贴合的弧形底边。
后端板3为半圆弧形结构，后端板3与罩体1焊接固定。后端板3的弧形底边与钛管7、弯头8的外壁面贴合，即缺口21仅设置在前端板2上，后端板3与钛管7、弯头8之间紧密贴合，提高后端板3、罩体1与钛管7、弯头8之间的密封性，防止空气进入保护腔而影响焊缝9质量。
优选地，罩体1的内侧还布置有用于缓冲均布气体的缓冲结构。
保护气体由充气管4进入保护腔内时，充气管4内的压强大于保护腔内的压强，保护气体先进入缓冲结构，对气体具有缓冲均布的作用，使保护气体在保护腔内流动，避免因气压差形成旋涡，防止保护气体对焊缝9造成冲击而影响焊缝9质量。
在其他实施例中，缓冲结构也可以为多孔板。
优选地，缓冲结构包括金属丝网5，金属丝网5贴合布置在罩体1的内壁上。
金属丝网5的内孔可供气体穿过，使气体分布均匀，而金属丝网5本身则具有阻挡作用，减缓气体进入保护腔内的速度，避免保护气体直接进入保护腔。在本实施例中，金属丝网5为不锈钢丝网，金属丝网5的丝粗0.1mm，孔径为0.35mm。
优选地，金属丝网5层叠布置有至少两层。
金属丝网5层叠布置，可以更为有效地缓冲保护气体的速度，避免保护气体因为气压差形成的旋涡，防止对焊缝9造成冲击。在本实施例中，金属丝网5具体为四层，在其他实施例中，金属丝网5也可以为两层、三层或者五层、六层等。
优选地，罩体1上焊接固定有用于固定焊枪的固定管6，固定管6的管口形成穿孔。
固定管6可以增加与焊枪的接触面积，保证焊枪的稳定性。在本实施例中，固定管6垂直于罩体1布置，固定管6为管体由中间剖切后形成，即固定管6横截面为半圆形结构，固定管6的一侧为开放结构，可以避让焊枪。
在本实施例中，固定管6的材质为镍铜管，固定管6与罩体1之间焊接固定。在焊接焊缝9时，工作人员根据焊缝9的方向移动焊枪，焊枪通过固定管6带动罩体1移动。
优选地，罩体1为沿焊缝9方向延伸的弧面结构，罩体1的弧度与焊缝9的弧度相同。
弧面结构的罩体1与焊缝9的延伸方向一致，可以增加与钛管7、弯头8之间的接触面积，罩体1的弧度与焊缝9的弧度相同，可以增加罩体1与焊缝9之间的密封性，保证焊缝9质量。
优选地，罩体1的横截面为中部高两侧低的弧形，第一边缘11与第二边缘12分别位于罩体1的两侧。
横截面为弧形，罩体1可以采用先于的管材切割形成，制作简单。
综上，本发明实施例提供一种钛管弯头焊接保护罩装置，其在焊接钛管以及弯头时，罩体、前端板和后端板围成的保护腔覆盖在待焊接的焊缝位置，焊枪由穿孔进入保护腔内焊接钛管和弯头，操作人员对焊枪的位置进行调整，同时通过充气管向罩体内充入保护气，对保护腔内的焊缝进行保护；待焊接的钛管与弯头对接后，外弯侧钛管的弧度小于弯头的弧度，而内弯侧钛管的弧度大于弯头的弧度，由于罩体的第二边缘的弧度大于第一边缘的弧度，因此在焊接钛管、弯头的外弯侧时，罩体的第二边缘可以与弯头的外壁紧密接触、第一边缘可以与钛管的外壁紧密接触，在焊接钛管、弯头的内弯侧时，罩体的第二边缘可以与钛管的外壁紧密接触、第一边缘可以与弯头的外壁紧密接触，形成密闭空间，保证保护腔的密封性，从而对焊缝进行良好保护。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，包括罩体，所述罩体具有第一边缘和第二边缘，所述第一边缘以及所述第二边缘均为弧线，所述第二边缘的弧度大于所述第一边缘的弧度，所述罩体的沿焊缝方向的一端布置有前端板、另一端布置有后端板，所述罩体、所述前端板和所述后端板围成用于罩在焊缝上的保护腔，所述罩体上连接有供保护气进入的充气管，所述充气管与所述保护腔连通，所述罩体上还设置有供焊枪穿过的穿孔。
2.根据权利要求1所述的钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，所述前端板远离所述罩体的底端设置有用于排气的缺口。
3.根据权利要求2所述的钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，所述缺口为中部向罩体方向弯曲的弧形结构。
4.根据权利要求2所述的钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，所述后端板远离所述罩体的底端布置有用于与管道贴合的弧形底边。
5.根据权利要求1－4任一项所述的钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，所述罩体的内侧还布置有用于缓冲均布气体的缓冲结构。
6.根据权利要求5所述的钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，所述缓冲结构包括金属丝网，所述金属丝网贴合布置在所述罩体的内壁上。
7.根据权利要求6所述的钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，所述金属丝网层叠布置有至少两层。
8.根据权利要求1－4任一项所述的钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，所述罩体上焊接固定有用于固定焊枪的固定管，所述固定管的管口形成所述穿孔。
9.根据权利要求1－4任一项所述的钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，所述罩体为沿焊缝方向延伸的弧面结构，所述罩体的弧度与焊缝的弧度相同。
10.根据权利要求9所述的钛管弯头焊接保护罩装置，其特征在于，所述罩体的横截面为中部高两侧低的弧形，所述第一边缘与所述第二边缘分别位于所述罩体的两侧。
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