CN115055791A - 一种船舶用铜镍合金管的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于船舶建造技术领域，公开了一种船舶用铜镍合金管的焊接方法，该船舶用铜镍合金管的焊接方法用于焊接壁厚为2.5mm～6mm的铜镍合金管，包括：先将两个铜镍合金管均装配于管件焊接辅助转动装置，使得两个铜镍合金管沿轴向之间的间隙小于第一设定值；再调整焊头和焊丝的位置均对准于间隙，且焊丝与铜镍合金管接触，焊头与铜镍合金管之间的距离小于第二设定值；固定焊头的位置；焊头起弧融化焊丝和间隙处的母材，将两个铜镍合金管焊接成型。该船舶用铜镍合金管的焊接方法仅需要进行一道焊就可将两个铜镍合金管焊接成型，焊接过程中无需多点停留，焊接速度快，焊接效率高，且减少了铜镍合金管的加工步骤，提升了铜镍合金管的利用率。

Description

一种船舶用铜镍合金管的焊接方法
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种船舶用铜镍合金管的焊接方法。
背景技术
目前在船舶建造过程中，一般船上各种管路系统由于功能使用的不同、流体介质的不同、防腐要求的不同而采用不同材料的管子。一般船上使用的冷却水系统，特别是海水管路的管子腐蚀比较严重，考虑到成本因素，现有的海水管路系统基本都采用有色金属管特别是铜镍合金管居多，偶尔也有采用不锈钢管材料，主要目的就是为了防止海水对管路的电化学腐蚀。现有技术中，铜镍合金管在船上采用对接焊接的连接方式，焊接方法运用氩弧焊的方法。其中，采用氩弧焊的焊接方法，需要在铜镍合金管的端部开坡口，且需要在两个铜镍合金管之间留间隙，以保证坡口根部能够被熔透并成型，但这种焊接方法针对大管径、且厚度薄的铜镍合金管而言，存在以下缺点：
1)、在铜镍合金管的端部加工坡口，会降低铜镍合金管利用率，增加铜镍合金管的加工步骤，且会增加焊材的消耗量；
2)、氩弧焊整体焊接速度慢，且需要多道焊接，焊接效率低；
3)、大管径的铜镍合金管采用氩弧焊焊接时停弧点多，导致焊接接头多，而接头位置易导致焊缝质量下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶用铜镍合金管的焊接方法，以解决现有技术中针对大管径、且厚度薄的铜镍合金管，氩弧焊存在的焊接成本高、焊接速效率低、且焊接质量差的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种船舶用铜镍合金管的焊接方法，其包括：
将两个铜镍合金管均装配于管件焊接辅助转动装置，使得两个所述铜镍合金管沿轴向之间的间隙小于第一设定值；
调整焊头和焊丝的位置均对准于所述间隙，且所述焊丝与所述铜镍合金管接触，所述焊头与所述铜镍合金管之间的距离小于第二设定值；
固定所述焊头的位置；
控制所述管件焊接辅助转动装置同步转动两个所述铜镍合金管；
所述焊头起弧融化所述焊丝和所述间隙处的母材，将两个所述铜镍合金管焊接成型；
其中，所述铜镍合金管的壁厚范围为2.5mm～6mm。
作为优选，控制所述管件焊接辅助转动装置同步转动两个所述铜镍合金管，与所述焊头起弧融化所述焊丝和所述间隙处的母材，之间还包括以下步骤：
向两个所述铜镍合金管内的间隙处输送氩气；
向两个所述铜镍合金管外的间隙处输送氩气；
向所述焊头处输送氩气。
作为优选，所述焊头与直流电源电连接。
作为优选，所述焊头为钨针。
作为优选，所述焊丝为铜镍焊丝。
作为优选，所述铜镍焊丝的直径小于等于1.2mm。
作为优选，所述第一设定值为1mm。
作为优选，所述第二设定值为2mm。
作为优选，所述焊头的焊接速度小于等于450mm/min，所述焊丝的输送速度范围为：1750mm/min～2000mm/min。
作为优选，所述焊头的焊接电流的范围为：310A～440A。
本发明的有益效果：
本发明的目的在于提供一种船舶用铜镍合金管的焊接方法，该船舶用铜镍合金管的焊接方法用于焊接壁厚范围为2.5mm～6mm的铜镍合金管，该船舶用铜镍合金管的焊接方法包括：先将两个铜镍合金管均装配于管件焊接辅助转动装置，使得两个铜镍合金管沿轴向之间的间隙小于第一设定值；再调整焊头和焊丝的位置均对准于间隙，且焊丝与铜镍合金管接触，焊头与铜镍合金管之间的距离小于第二设定值；固定焊头的位置；控制管件焊接辅助转动装置同步转动两个铜镍合金管；再向焊头供电，使得焊头起弧融化焊丝和间隙处的母材，在重力作用下，被融化的部分母材在铜镍合金管的内侧壁成型，被融化的焊丝在铜镍合金管的外侧壁成型，当管件焊接辅助转动装置带动两个铜镍合金管绕其中心轴线转动360°之后，两个铜镍合金管被焊接成型，相对于现有技术而言仅需要进行一道焊就可将两个铜镍合金管焊接成型，焊接过程中无需多点停留，避免了现有技术中焊接接头多的现象，且焊接速度快，焊接效率高。其中，设置两个铜镍合金管沿轴向之间的间隙小于第一设定值，可以理解的是，不用对两个铜镍合金管需要焊接的位置进行初加工，相对于现有技术中将焊缝设置呈V形或Y形而言，有效减少了铜镍合金管的加工步骤，提升了铜镍合金管的利用率。
附图说明
图1是本发明的具体实施例提供的铜镍合金管沿第一角度的工装图；
图2是本发明的具体实施例提供的铜镍合金管沿第二角度的工装图。
图中：
1、铜镍合金管；11、间隙；
2、焊头；
3、焊丝。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本发明提供一种船舶用铜镍合金管的焊接方法，该船舶用铜镍合金管的焊接方法用于焊接壁厚范围为2.5mm～6mm的铜镍合金管1，该船舶用铜镍合金管的焊接方法相对于现有技术中将焊缝设置呈V形或Y形而言，有效减少了铜镍合金管1的加工步骤，且提升了铜镍合金管1的利用率；且通过该船舶用铜镍合金管的焊接方法对两个铜镍合金管1进行焊接时，仅需要进行一道焊就可将两个铜镍合金管1焊接成型，焊接过程中无需多点停留，避免了现有技术中焊接接头多的现象，且焊接速度快，焊接效率高。
该船舶用铜镍合金管的焊接方法包括以下步骤：
S100、将两个铜镍合金管1均装配于管件焊接辅助转动装置，如图1所示，使得两个铜镍合金管1沿轴向之间的间隙11小于第一设定值。
具体地，将两个铜镍合金管1沿轴向依次排列至管件焊接辅助转动装置的滚动结构上，使得两个铜镍合金管1沿轴向之间的间隙11小于第一设定值，可以理解的是，该间隙11即为焊缝。
进一步具体地，设置两个铜镍合金管1沿轴向之间的间隙11小于第一设定值，不用对两个铜镍合金管1需要焊接的位置进行初加工，相对于现有技术中将焊缝设置呈V形或Y形而言，有效减少了铜镍合金管1的加工步骤，且提升了铜镍合金管1的利用率。
进一步具体地，第一设定值为1mm。可以理解的是，间隙11的宽度为0mm～1mm。具体地，间隙11包括装配间隙11和错边量，装配间隙11的范围为：0mm～0.5mm，错边量的范围为：0mm～0.5mm。
S200、如图1和图2所示，调整焊头2和焊丝3的位置均对准于间隙11，且焊丝3与铜镍合金管1接触，焊头2与铜镍合金管1之间的距离小于第二设定值。
具体地，如图1和图2所示，调节焊头2垂直于铜镍合金管1沿径向的最上端。如此设置，当焊头2起弧时，能够准确的融化焊丝3和间隙11处的母材。其中，母材即为铜镍合金管1。
具体地，如图1和图2所示，焊丝3和焊头2呈锐角分布，且焊丝3与铜镍合金管1接触。如此设置，便于焊头2起弧融化焊丝3。
具体地，通过送丝机向间隙11处输送焊丝3。相对于现有技术中进行氩弧焊时通过人工进行送丝，有效提高了输送焊丝3的效率，且节省了人力。
具体地，第二设定值为2mm。可以理解的是，焊头2与铜镍合金管1之间的距离与铜镍合金管1的厚度有关，铜镍合金管1的厚度越厚，焊头2与铜镍合金管1之间的距离越小，如此设置，以保证焊头2的电弧能够有效融化间隙11处的母材和焊丝3。
S300、固定焊头2的位置。
具体地，将焊头2固定连接于送丝机，或将焊头2固定连接于管件焊接辅助转动装置。
S400、控制管件焊接辅助转动装置同步转动两个铜镍合金管1。
S500、焊头2起弧融化焊丝3和间隙11处的母材，将两个铜镍合金管1焊接成型。
可以理解的是，在焊接的过程中，焊头2不动，管件焊接辅助转动装置带动两个铜镍合金管1同步绕其中心轴线转动，当管件焊接辅助转动装置带动两个铜镍合金管1绕其中心轴线转动时，向焊头2供电，使得焊头2起弧融化焊丝3和间隙11处，在重力作用下，被融化的部分母材在铜镍合金管1的内侧壁成型，被融化的焊丝3在铜镍合金管1的外侧壁成型，当管件焊接辅助转动装置带动两个铜镍合金管1绕其中心轴线转动360°之后，两个铜镍合金管1被焊接成型，相对于现有技术而言仅需要进行一道焊就可将两个铜镍合金管1焊接成型，焊接过程中无需多点停留，避免了现有技术中焊接接头多的现象，且焊接速度快，焊接效率高。
其中，为了避免在焊接的过程中，铜镍合金管1和/或焊丝3被氧化，该船舶用铜镍合金管的焊接方法在步骤S400和S500之间还包括：
S410、向两个铜镍合金管1内的间隙11处输送氩气。
S420、向两个铜镍合金管1外的间隙11处输送氩气。
S430、向焊头2处输送氩气。
如此设置，以避免焊接过程铜镍合金管1和/或焊丝3被氧化。
其中，步骤S410、S420和S430不分先后次序，优选为步骤S410、S420和S430同时进行。
其中，在本实施例中，焊头2与直流电源电连接。具体地，焊头2的焊接电流的范围为：310A～440A。可以理解的是，铜镍合金管1的厚度越厚，焊头2的焊接电流越大。具体地，当铜镍合金管1的厚度范围为2.5mm～4.5mm时，焊接电流的范围为310A～350A；当铜镍合金管1的厚度范围为4.5mm～6mm时，焊接电流的范围为350A～440A。
进一步具体地，当铜镍合金管1的厚度范围为2.5mm～4.5mm，焊接电流的范围为310A～350A时，电弧电压的范围为15V～17V；当铜镍合金管1的厚度范围为4.5mm～6mm，焊接电流的范围为350A～440A时，电弧电压的范围为16V～18V。
其中，在本实施例中，焊头2的焊接速度小于等于450mm/min，焊丝3的输送速度范围为：1750mm/min～2000mm/min。可以理解的是，铜镍合金管1的厚度越厚，焊头2的焊接速度越慢，如此设置，能够保证对铜镍合金管1焊接到位。具体地，当铜镍合金管1的厚度范围为2.5mm～4.5mm时，焊头2的焊接速度范围为400mm/min～450mm/min；当铜镍合金管1的厚度范围为4.5mm～6mm时，焊头2的焊接速度范围为350mm/min～450mm/min。
其中，在本实施例中，焊头2为钨针。直流电源和钨针电连接，使得钨针起弧。
其中，在本实施例中，焊丝3为铜镍焊丝。如此设置，焊丝3和铜镍合金管1的材料相同，使得铜镍合金管1的结构强度好。
具体地，铜镍焊丝的直径小于等于1.2mm。具体地，在本实施例中，铜镍焊丝的直径等于1.2mm，铜镍焊丝的直径略大于间隙11的直径，能够进一步保证间隙11处的焊接质量。可以理解的是，也可依据实际工况，适应性的调整铜镍焊丝的直径。
其中，管件焊接辅助转动装置的具体结构属于现有技术，送丝机的具体结构属于现有技术，在此不再赘述。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，包括：
将两个铜镍合金管(1)均装配于管件焊接辅助转动装置，使得两个所述铜镍合金管(1)沿轴向之间的间隙(11)小于第一设定值；
调整焊头(2)和焊丝(3)的位置均对准于所述间隙(11)，且所述焊丝(3)与所述铜镍合金管(1)接触，所述焊头(2)与所述铜镍合金管(1)之间的距离小于第二设定值；
固定所述焊头(2)的位置；
控制所述管件焊接辅助转动装置同步转动两个所述铜镍合金管(1)；
所述焊头(2)起弧融化所述焊丝(3)和所述间隙(11)处的母材，将两个所述铜镍合金管(1)焊接成型；
其中，所述铜镍合金管(1)的壁厚范围为2.5mm～6mm。
2.根据权利要求1所述的船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，控制所述管件焊接辅助转动装置同步转动两个所述铜镍合金管(1)，与所述焊头(2)起弧融化所述焊丝(3)和所述间隙(11)处的母材，之间还包括以下步骤：
向两个所述铜镍合金管(1)内的间隙(11)处输送氩气；
向两个所述铜镍合金管(1)外的间隙(11)处输送氩气；
向所述焊头(2)处输送氩气。
3.根据权利要求1所述的船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，所述焊头(2)与直流电源电连接。
4.根据权利要求1所述的船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，所述焊头(2)为钨针。
5.根据权利要求1所述的船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，所述焊丝(3)为铜镍焊丝。
6.根据权利要求5所述的船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，所述铜镍焊丝的直径小于等于1.2mm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，所述第一设定值为1mm。
8.根据权利要求1-6任一项所述的船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，所述第二设定值为2mm。
9.根据权利要求1-6任一项所述的船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，所述焊头(2)的焊接速度小于等于450mm/min，所述焊丝(3)的输送速度范围为：1750mm/min～2000mm/min。
10.根据权利要求1-6任一项所述的船舶用铜镍合金管的焊接方法，其特征在于，所述焊头(2)的焊接电流的范围为：310A～440A。
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