CN115805356A - 一种细晶钛及钛合金焊管生产设备 - Google Patents

Abstract

一种细晶钛及钛合金焊管生产设备，包括支撑平台、加持固定组件Ⅰ、加持固定组件、管坯、焊枪，所述加持固定组件Ⅰ和所述加持固定组件以所述支撑平台的横向中心线对称设置在所述支撑平台上，所述管坯设置在所述加持固定组件Ⅰ和所述加持固定组件之间，所述焊枪设置在所述管坯上方；由此，本发明能够施加于焊接管材和焊接熔池位置，对焊接熔池冶金凝固、晶粒结晶过程起到搅拌的作用，能够显著的细化焊管晶粒尺寸，提高焊管的综合力学性能。同时对于双相钢焊管和镍基合金焊管，通过超声场对熔池冶金的调控，亦能够达到改善双相比例、细化晶粒的目的，提高接头力学性能和耐腐蚀性能。

Description

一种细晶钛及钛合金焊管生产设备

技术领域

本发明涉及焊管生产技术领域，具体地的一种细晶钛及钛合金焊管生产设备。

背景技术

目前，纯钛焊管、钛合金焊管、双相不锈钢焊管、镍基合金焊管等在生产制造过程中，常常面临着如下难点：a,焊管接头晶粒粗大，与母材形成巨大差异；b,双相比例控制困难；c,上述原因导致焊管力学性能、腐蚀性能不达标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种细晶钛及钛合金焊管生产设备。

本发明所要解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种细晶钛及钛合金焊管生产设备，包括支撑平台、加持固定组件Ⅰ、加持固定组件、管坯、焊枪，所述加持固定组件Ⅰ和所述加持固定组件以所述支撑平台的横向中心线对称设置在所述支撑平台上，所述管坯设置在所述加持固定组件Ⅰ和所述加持固定组件之间，所述焊枪设置在所述管坯上方。

在一个实施方式中，所述加持固定组件Ⅰ和所述加持固定组件均包括支撑块、设置在所述支撑块上的夹紧环、通过所述夹紧环夹紧的超声变幅杆Ⅰ。

在一个实施方式中，所述超声变幅杆Ⅰ朝向所述管坯的一面设有内凹槽，所述内凹槽内设有复数个滚珠。

在一个实施方式中，所述超声变幅杆Ⅰ通过所述夹紧环水平设置在所述支撑块上。

在一个实施方式中，所述内凹槽的内壁上开设有环形槽，所述滚珠镶嵌在所述环形槽内。

在一个实施方式中，所述焊枪的输出端设有钨针。

在一个实施方式中，所述加持固定组件Ⅰ和所述加持固定组件均包括支撑柱，所述支撑柱上挤压辊。

在一个实施方式中，所述管坯上方还设有超声变幅杆Ⅱ，所述超声变幅杆Ⅱ朝向所述管坯的一面设有凹型槽，所述凹型槽内设有焊接挤压辊。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明通过超声变幅杆Ⅱ前端设有挤压辊，挤压辊位于焊接位置前部，既能够对管坯焊接位置产生纵向压力，保证板材对中，同时通过挤压辊将超声场的作用效果传输到管坯并作用于焊接熔池，对熔池产生冲击搅拌作用，细化晶粒尺寸、平衡焊缝相比例、提高焊接速度并抑制焊缝成型缺陷；且挤压辊与管坯之间是滚动摩擦，不会对焊管表面质量产生影响。

2.本发明通过双超声变幅杆形式，其端部设有内凹槽，与管坯外径相配合并分布于管坯两侧，可以对管坯成型施加径向力，又可以将超声作用效果直接加载于管坯和熔池，从而能将超声作用效果直接作用于管坯，同时在超声变幅杆Ⅰ内壁开设圆环槽，将滚珠密集的镶嵌在圆环槽内，实现滚珠与管坯之间的滚动摩擦，降低对管坯表面的磨损。

3.本发明将超声作用效果通过两种加载方式施加于焊接管材和焊接熔池位置，对焊接熔池冶金凝固、晶粒结晶过程起到搅拌的作用，能够显著的细化焊管晶粒尺寸，提高焊管的综合力学性能。同时对于双相钢焊管和镍基合金焊管，通过超声场对熔池冶金的调控，亦能够达到改善双相比例、细化晶粒的目的，提高接头力学性能和耐腐蚀性能。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明图1的正面结构示意图；

图3为本发明图2的管坯与滚珠的结构示意图；

图4为本发明实施例2的结构示意图；

图5为本发明图4的侧面结构示意图；

图6为本发明图4的正面结构示意图。

图中：10、支撑平台，21、支撑块，22、夹紧环，23、超声变幅杆Ⅰ，26、内凹槽，27、滚珠，28、支撑柱，29、挤压辊，30、管坯，31、超声变幅杆Ⅱ，32、焊接挤压辊，40、焊枪，45、钨针。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

需要说明的是；以下实施例均是在焊合室内进行生产加工，且整个焊合室是充氩氛围，并保持一定的微正压，能够对离开焊接位置的焊接熔池进行有效保护，避免钛及钛焊管表面氧化。

实施例1

如图1-3所示，本实施例包括支撑平台10、加持固定组件Ⅰ、加持固定组件Ⅱ、管坯30、焊枪40，加持固定组件Ⅰ和加持固定组件以支撑平台10的横向中心线对称设置在支撑平台10上，管坯30设置在加持固定组件Ⅰ和加持固定组件之间，焊枪40设置在所述管坯30上方；在本实施例中，管坯30通过加持固定组件Ⅰ和加持固定组件夹住，并提供焊枪40进行焊接。

加持固定组件Ⅰ和加持固定组件Ⅱ均包括支撑块21、设置在支撑块21上的夹紧环22、通过夹紧环22夹紧的超声变幅杆Ⅰ23，进一步地，超声变幅杆Ⅰ23朝向管坯30的一面设有内凹槽26，内凹槽26内设有复数个滚珠27，具体地，内凹槽26的内壁上开设有环形槽，滚珠27镶嵌在环形槽内；

在本实施例中，超声变幅杆Ⅰ23通过夹紧环22水平设置在支撑块21上；内凹槽26与管坯30侧面相匹配，且滚珠27间隔的放入环形槽内部，同时部分滚珠超出环形槽。

焊枪40的输出端设有钨针45。

由此，在焊管制造过程中，经过成型机组的带材冷弯成管坯，进入到焊接位置；超声变幅杆Ⅰ23前端的滚珠27会与管坯30外壁直接接触，实现滚动摩擦，而非静摩擦划伤焊管外表面；同时超声能量作用效果通过超声变幅杆Ⅰ23和滚珠27直接作用于管坯30，实现直接接触的目的，增大超声效果，超声会对电弧或激光焊接熔池液态金属的冶金凝固过程产生影响，起到细化晶粒尺寸的目的，一定程度会削弱焊缝和母材的组织性能差异。

经过焊接之后，管坯30成焊管，再经预定径、退火去应力、二次定径、在线涡流、定尺精切、喷码、离线超声、水压等工序得到合格的产品。

此外，本发明通过双超声变幅杆形式，其端部设有内凹槽26，与管坯30外径相配合并分布于管坯30两侧，可以对管坯30成型施加径向力，又可以将超声作用效果直接加载于管坯30和熔池，从而能将超声作用效果直接作用于管坯30，同时在超声变幅杆Ⅰ23内壁开设内凹槽26，内凹槽26的内壁上开设有环形槽，从而将滚珠27密集的镶嵌在环形槽内，实现滚珠27与管坯30之间的滚动摩擦，降低对管坯30表面的磨损。

实施例2

如图4-6所示，本实施例包括支撑平台10、加持固定组件Ⅰ、加持固定组件Ⅱ、管坯30、焊枪40，加持固定组件Ⅰ和加持固定组件以支撑平台10的横向中心线对称设置在支撑平台10上，管坯30设置在加持固定组件Ⅰ和加持固定组件之间，焊枪40设置在所述管坯30上方；在本实施例中，管坯30通过加持固定组件Ⅰ和加持固定组件夹住，并提供焊枪40进行焊接。

在本实施例中，加持固定组件Ⅰ和加持固定组件Ⅱ均包括支撑柱28，支撑柱28上挤压辊29，管坯30上方还设有超声变幅杆Ⅱ31，所述超声变幅杆Ⅱ31朝向所述管坯30的一面设有凹型槽，凹型槽内设有焊接挤压辊32；由此，通过超声变幅杆Ⅱ31前端设有挤压辊32，挤压辊32位于焊接位置前部，既能够对管坯30焊接位置产生纵向压力，保证板材对中，同时通过挤压辊32将超声场的作用效果传输到管坯30并作用于焊接熔池，对熔池产生冲击搅拌作用，细化晶粒尺寸、平衡焊缝相比例、提高焊接速度并抑制焊缝成型缺陷；且挤压辊32与管坯30之间是滚动摩擦，不会对焊管表面质量产生影响。

此外，焊接挤压辊32可根据管坯30的直径进行更换，使其紧贴住管材外壁。从而超声变幅杆Ⅱ31既能向焊接熔池传输超声能量，又能对管坯30施加纵向压力，使得管坯30焊接位置保持对中；且超声变幅杆Ⅱ31端部的焊接挤压辊32随管坯30前进而滚动，实现与管坯30之间的滚动摩擦；同时管坯30径向的焊接挤压辊32对焊管成型起到约束作用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (8)

1.一种细晶钛及钛合金焊管生产设备，其特征在于：包括支撑平台(10)、加持固定组件Ⅰ、加持固定组件Ⅱ、管坯(30)、焊枪(40)，所述加持固定组件Ⅰ(20)和所述加持固定组件(25)以所述支撑平台(10)的横向中心线对称设置在所述支撑平台(10)上，所述管坯(30)设置在所述加持固定组件Ⅰ和所述加持固定组件之间，所述焊枪(40)设置在所述管坯(30)上方。

2.根据权利要求1所述的细晶钛及钛合金焊管生产设备，其特征在于：所述加持固定组件Ⅰ和所述加持固定组件Ⅱ均包括支撑块(21)、设置在所述支撑块(21)上的夹紧环(22)、通过所述夹紧环(22)夹紧的超声变幅杆Ⅰ(23)。

3.根据权利要求2所述的细晶钛及钛合金焊管生产设备，其特征在于：所述超声变幅杆Ⅰ(23)朝向所述管坯(30)的一面设有内凹槽(26)，所述内凹槽(26)内设有复数个滚珠(27)。

4.根据权利要求3所述的细晶钛及钛合金焊管生产设备，其特征在于：所述超声变幅杆Ⅰ(23)通过所述夹紧环(22)水平设置在所述支撑块(21)上。

5.根据权利要求3所述的细晶钛及钛合金焊管生产设备，其特征在于：所述内凹槽(26)的内壁上开设有环形槽，所述滚珠(27)镶嵌在所述环形槽内。

6.根据权利要求5所述的细晶钛及钛合金焊管生产设备，其特征在于：所述焊枪(40)的输出端设有钨针(45)。

7.根据权利要求1所述的细晶钛及钛合金焊管生产设备，其特征在于：所述加持固定组件Ⅰ和所述加持固定组件Ⅱ均包括支撑柱(28)，所述支撑柱(28)上挤压辊(29)。

8.根据权利要求7所述的细晶钛及钛合金焊管生产设备，其特征在于：所述管坯(30)上方还设有超声变幅杆Ⅱ(31)，所述超声变幅杆Ⅱ(31)朝向所述管坯(30)的一面设有凹型槽，所述凹型槽内设有焊接挤压辊(32)。

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