CN116117439A - 一种钢管焊接加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钢管焊接加工工艺，其工艺步骤是先在钢管的端部通过圆辊滚压出内锥面，而衔接套通过车削形加工出两个涨紧面，再经压力机将两根钢管压入至衔接套的外侧，由于涨紧面的锥度a2大于内锥面的斜度a1，使得内锥面再次向外涨开，并将涨紧面牢牢包覆，三者不会轻易脱落，钢管上的外锥面与定位台之间形成填料区，当定位台在高频焊接机的作用下产生电阻热，其外侧逐渐热熔而形成金属流体，金属流体填充至填料区中，钢管端部也出现热熔，从而使得三者连接成一个整体，各个位置的焊缝平整均匀，不会出现裂缝，钢管焊接后的强度能够得到保证，同时焊接的位置位于衔接套的外侧，钢管与衔接套的内孔直径相同，其不会影响流体的流动。

Description

一种钢管焊接加工工艺

技术领域

本发明公开一种钢管焊接加工工艺，属于钢管加工技术领域。

背景技术

钢管是具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材。按截面形状分为圆形、方形、矩形和异形钢管；按材质分为碳素结构钢钢管、低合金结构钢管、合金钢钢管和复合钢管；按用途分为输送管道用、工程结构用、热工设备用、石油化工工业用、机械制造用、地质钻探用、高压设备用钢管等。

钢管按生产工艺分为无缝钢管和焊接钢管，无缝钢管在生产时具有标准尺寸的直径和长度，其适用范围不大，无法根据实际需要调整钢管的长度，一般现实中利用几根无缝钢管进行焊接，来定制工程所需要的钢管。现有的钢管焊接方式大多采用两根钢管直接对接固定，然后通过焊条对钢管进行手动焊接，采用该种方法焊接，两个钢管在固定时不仅容易出现错位，使得两者之间的焊缝不平整，并且焊接时金属容易被烧穿而导致金属管内出现焊纹以及焊渣残留，而焊纹会影响金属管中流体的流动。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中的问题，而提供一种钢管焊接加工工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种钢管焊接加工工艺,包括以下步骤：

S1：将两根待焊接钢管的一端进行酸洗，并用砂纸去除表面的杂质和氧化层，随后利用圆辊对该端的内壁进行滚压处理，形成具有锥度为a1的内锥面；

S2：将S1中的钢管固定在车床上，利用车刀对钢管的外圆车削反锥度为b的外锥面，并且钢管的端部还保留有厚度为0.5-0.1mm的定位平面；

S3：车削衔接套，衔接套具有两个斜度为a2的涨紧面，其中a2＞a1，两个涨紧面之间具有定位台，定位台的直径大于钢管的最大外轮廓直径，衔接套与钢管的内孔直径相等；

S4：通过压力机构将两根钢管的一端插入至衔接套上涨紧面的外侧，直至定位平面与定位台的侧面抵触，外锥面与定位台之间形成有填料区；

S5：将连接后的钢管和衔接套放入至高频焊接机的线圈中，定位台位于线圈的覆盖范围之内，当线圈中通入高频电流，使得定位台的外侧产生电阻热而升温至热熔状态，定位台在局部热熔之后形成的金属流体会填充至填料区，使得钢管与衔接套焊接在一起；

S6：将焊接后的钢管和衔接套表面的毛刺和残渣去除，再将其打磨平整即可。

优选的，所述高频焊接机包括高频发生器、线圈、固定板、摆动杆和推杆，所述线圈包括固定圈和活动圈，两者均呈半圆形结构，所述固定圈的一端固定在固定板上，所述摆动杆与活动圈固定连接，且两者与固定板转动连接，所述推杆滑动连接在摆动杆的一端。

优选的，所述钢管与衔接套在焊接时，其中线呈竖直状态。

优选的，所述钢管与衔接套在焊接时，其中线呈水平状态。

优选的，所述钢管与衔接套在焊接时，两者以其中线按照6-10圈/min旋转。

优选的，所述钢管与衔接套在焊接时，其外侧以及内孔中均通入二氧化碳气体。

优选的，所述内锥面的长度为钢管直径的1/4-1/3。

优选的，在步骤S1中的滚压步骤是将钢管固定在转动夹具上，钢管裸露在转动夹具外侧的长度为内锥面长度的2-3倍，钢管在随转动夹具转动时，圆辊由内外逐渐进行滚压扩孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在焊接钢管时，定位平面能够保证内锥面与外锥面配合到位并形成包紧结构，使得焊接区域位于衔接套的外侧，钢管内侧不存在焊纹，从而避免影响钢管内部流体的流动，采用高频焊接机对钢管和衔接套进行焊接，使得衔接套和钢管产生电阻热，在升温至热熔状态后，利用产生的金属流体对填料区进行充填，三者采用相同的材料，可以保证焊接后连成一个整体，有效的增强了钢管的焊接强度，尤其是对于薄壁类的钢管焊接比较适用。

附图说明

图1为本发明中钢管与衔接套焊接时的示意图；

图2为本发明中钢管与衔接套连接时的结构示意图；

图3为本发明中钢管与衔接套连接时的局部剖视图；

图4为本发明中衔接套的结构示意图；

图5为本发明中钢管的结构示意图；

图6为实施例2中钢管与衔接套焊接时的示意图；

附图标记：1、钢管；2、线圈；3、衔接套；4、活动圈；5、外锥面；6、推杆；7、摆动杆；8、固定板；9、固定圈；10、填料区；11、定位台；12、涨紧面；13、定位平面；14、内锥面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图5所示，一种钢管焊接加工工艺，包括以下步骤：

S1：将两根待焊接钢管1的一端进行酸洗，并用砂纸去除表面的杂质和氧化层，随后利用圆辊对该端的内壁进行滚压处理，形成具有锥度为a1的内锥面14，滚压步骤是将钢管1固定在转动夹具上，钢管裸露在转动夹具外侧的长度为内锥面14长度的2-3倍，钢管1在随转动夹具转动时，圆辊由内外逐渐进行滚压扩孔，内锥面14的长度为钢管1直径的1/4-1/3；

S2：将S1中的钢管1固定在车床上，利用车刀对钢管1的外圆车削反锥度为b的外锥面5，并且钢管1的端部还保留有厚度为0.5-0.1mm的定位平面13；

S3：车削衔接套3，衔接套3具有两个斜度为a2的涨紧面12，其中a2＞a1，两个涨紧面12之间具有定位台11，定位台11的直径大于钢管1的最大外轮廓直径，衔接套3与钢管1的内孔直径相等；

S4：通过压力机构将两根钢管1的一端插入至衔接套3上涨紧面12的外侧，直至定位平面13与定位台11的侧面抵触，外锥面5与定位台11之间形成有填料区10；

S5：将连接后的钢管1和衔接套3放入至高频焊接机的线圈2中，高频焊接机包括高频发生器、线圈2、固定板8、摆动杆7和推杆6，线圈2包括固定圈9和活动圈4，两者均呈半圆形结构，固定圈9的一端固定在固定板8上，摆动杆7与活动圈4固定连接，且两者与固定板8转动连接，推杆6滑动连接在摆动杆7的一端，推杆6拉动摆动杆7时使得活动圈4转动，活动圈4与固定圈9之间形成开口，可以将钢管1与衔接套3从开口处放入，两者的中线呈水平状态，定位台11位于线圈2的覆盖范围之内，随后推杆6推动摆动杆7，使得活动圈4与固定圈9闭合，当线圈2中通入高频电流，使得定位台11的外侧产生电阻热而升温至热熔状态，定位台11在局部热熔之后形成的金属流体会填充至填料区10，并且钢管1与衔接套3在外部动力机构的作用下以其中线按照6-10圈/min旋转，并且两者的外侧以及内孔中均通入二氧化碳气体，随后两根钢管1与衔接套3焊接在一起；

S6：将焊接后的钢管1和衔接套3表面的毛刺和残渣去除，再将其打磨平整即可。

在本实施例中，在钢管1与衔接套3焊接时，两者的中线处于水平状态，为了防止焊接时定位台11因电阻热形成的金属流体出现滴落的情况，通过定向旋转钢管1和衔接套3，使得金属流体在定位台11的外侧因重力在圆周方向上发生侧流，并因此填充至填料区10，以保证定位台11与钢管1之间形成的焊缝均匀，同时通入的二氧化碳可对金属流体起到一定冷却作用，可减小薄壁钢管1焊接时出现烧穿和变形情况，减小焊缝的氢含量，防止冷裂纹产生，从而提高钢管1的焊接强度。

实施例2

如图6所示，本实施例与实施例1的区别在于，钢管1与衔接套3在焊接时，其中线呈竖直状态，当定位台11在产生电阻热而升温至热熔状态时，所产生的金属流体向下流动而覆盖至填料区10，使得钢管1与衔接套3被金属流体包覆的更加完整，焊接效果更好，但在焊接的需要对两根钢管1与衔接套3逐一进行焊接，也即焊接完一根钢管1与衔接套3，随后将其翻转后对另一根钢管1与衔接套3进行焊接。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种钢管焊接加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将两根待焊接钢管(1)的一端进行酸洗，并用砂纸去除表面的杂质和氧化层，随后利用圆辊对该端的内壁进行滚压处理，形成具有锥度为a1的内锥面(14)；

S2：将S1中的钢管(1)固定在车床上，利用车刀对钢管(1)的外圆车削反锥度为b的外锥面(5)，并且钢管(1)的端部还保留有厚度为0.5-0.1mm的定位平面(13)；

S3：车削衔接套(3)，衔接套(3)具有两个斜度为a2的涨紧面(12)，其中a2＞a1，两个涨紧面(12)之间具有定位台(11)，定位台(11)的直径大于钢管(1)的最大外轮廓直径，衔接套(3)与钢管(1)的内孔直径相等；

S4：通过压力机构将两根钢管(1)的一端插入至衔接套(3)上涨紧面(12)的外侧，直至定位平面(13)与定位台(11)的侧面抵触，外锥面(5)与定位台(11)之间形成有填料区(10)；

S5：将连接后的钢管(1)和衔接套(3)放入至高频焊接机的线圈(2)中，定位台(11)位于线圈(2)的覆盖范围之内，当线圈(2)中通入高频电流，使得定位台(11)的外侧产生电阻热而升温至热熔状态，定位台(11)在局部热熔之后形成的金属流体会填充至填料区(10)，使得钢管(1)与衔接套(3)焊接在一起；

S6：将焊接后的钢管(1)和衔接套(3)表面的毛刺和残渣去除，再将其打磨平整即可。

2.根据权利要求1所述的一种钢管焊接加工工艺，其特征在于，所述高频焊接机包括高频发生器、线圈(2)、固定板(8)、摆动杆(7)和推杆(6)，所述线圈(2)包括固定圈(9)和活动圈(4)，两者均呈半圆形结构，所述固定圈(9)的一端固定在固定板(8)上，所述摆动杆(7)与活动圈(4)固定连接，且两者与固定板(8)转动连接，所述推杆(6)滑动连接在摆动杆(7)的一端。

3.根据权利要求1所述的一种钢管焊接加工工艺，其特征在于，所述钢管(1)与衔接套(3)在焊接时，其中线呈竖直状态。

4.根据权利要求1所述的一种钢管焊接加工工艺，其特征在于，所述钢管(1)与衔接套(3)在焊接时，其中线呈水平状态。

5.根据权利要求4所述的一种钢管焊接加工工艺，其特征在于，所述钢管(1)与衔接套(3)在焊接时，两者以其中线按照6-10圈/min旋转。

6.根据权利要求3或4所述的一种钢管焊接加工工艺，其特征在于，所述钢管(1)与衔接套(3)在焊接时，其外侧以及内孔中均通入二氧化碳气体。

7.根据权利要求1所述的一种钢管焊接加工工艺，其特征在于，所述内锥面(14)的长度为钢管(1)直径的1/4-1/3。

8.根据权利要求1所述的一种钢管焊接加工工艺，其特征在于，在步骤S1中的滚压步骤是将钢管(1)固定在转动夹具上，钢管(1)裸露在转动夹具外侧的长度为内锥面(14)长度的2-3倍，钢管(1)在随转动夹具转动时，圆辊由内外逐渐进行滚压扩孔。

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