CN210306390U - 一种用于锆及锆合金焊接的保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于锆及锆合金焊接的保护装置，包括环形底板和固定在环形底板上的壳体，壳体的下端面开口，壳体从外到内依次包括第一吸热腔和第二吸热腔，第一吸热腔侧壁的底部设置有进气管，第一吸热腔和第二吸热腔之间设置有连通两个空腔的通气孔，通气孔位于与进气管相对的壳体侧壁底部，壳体的内部空间为气室，气室内从上到下依次设置有气体均布器和滤网，气体均布器与第二吸热腔连通，气体均布器的出气方向朝向上方，环形底板的下方设置有柔性耐高温胶垫，柔性耐高温胶垫的下端面与焊接母材的外表面相吻合。本实用新型经久耐用，保护气体分布均匀，在锆及锆合金的焊接过程中保护效果好，具有显著的经济价值和社会价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接技术领域，具体涉及一种用于锆及锆合金焊接的保护装置。
背景技术
工业锆材具有密度低、耐腐蚀、加工性能优异等特点，属于稀贵金属材料，广泛应用于核能、化工、储氢、光学、医药卫生等诸多领域。但由于其物理、化学性能独特，熔点高，比热熔和导热率小，在锆材焊接时存在焊接成本高、焊接冷却时间长、极易产生焊缝氧化等焊接难点，因为如果在高温焊接时直接与空气接触，锆及锆合金会与空气中的氢、氧、氮等气体发生反应，形成脆性化合物，使锆及锆合金的塑性、韧性和耐蚀性能急剧降低。因此，锆及锆合金在焊接时，需在焊接的高温状态下对焊接区域使用高纯度的惰性气体进行保护，使锆及锆合金焊接区域全部处于充足的惰性气体保护之中，以满足焊接要求。
综上所述，锆及锆合金在焊接过程中需要进行惰性气体保护，这就需要用到焊接的保护装置，目前常用的锆及锆合金焊接保护装置还存在着一些问题：一是保护罩的壳体与锆材表面为刚性接触或者是两者之间缝隙较大，会直接降低保护效果，从而影响到焊接质量；二是惰性气体的通道设计不合理，从气管喷出的惰性气体直接吹到焊缝上，就会导致惰性气体分布不均匀，起不到均匀保护的目的，还容易使得焊后焊缝发蓝，影响焊接质量；三是保护罩壳体在长时间使用后由于发热严重，会出现烧损、变形等现象，影响到保护效果的同时大大降低了保护装置的使用寿命。因此，研制开发一种经久耐用，保护气体分布均匀，保护效果好的用于锆及锆合金焊接的保护装置是客观需要的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种经久耐用，保护气体分布均匀，保护效果好的用于锆及锆合金焊接的保护装置。
本实用新型的目的是这样实现的，包括环形底板和固定在环形底板上的壳体，壳体为下面开口其余各面密封的结构，壳体包括两个独立的空腔，两空腔从外到内依次为第一吸热腔和第二吸热腔，第一吸热腔侧壁的底部设置有进气管，第一吸热腔和第二吸热腔之间设置有连通两个空腔的通气孔，通气孔位于与进气管相对的壳体侧壁底部，壳体的内部空间为气室，气室内从上到下依次设置有气体均布器和滤网，气体均布器与第二吸热腔连通，气体均布器的出气方向朝向上方，环形底板的下方设置有柔性耐高温胶垫，柔性耐高温胶垫的下端面与焊接母材的外表面相吻合。
进一步的，气体均布器包括数根同心设置的环管，每根环管的上端都均匀间隔加工有多个吹气孔，其中最外圈的环管上设置有与第二吸热腔连通的连接管，相邻两环管之间设置有连通管。
进一步的，柔性耐高温胶垫上设置有与环形底板结构相同的连接板，环形底板和连接板之间通过螺栓、螺母和垫片密封连接。
进一步的，柔性耐高温胶垫的一侧侧壁上加工有出气孔。
进一步的，出气孔倾斜设置，出气孔的出气端为较低的一端，进气端为较高的一端。
本实用新型在使用时将其连接在焊枪喷嘴的后部，焊接过程中，从进气管中通入惰性气体，惰性气体进入第一吸热腔后，在进气冲力的作用下向第一吸热腔的另一侧流动，到达通气孔后，穿过通气孔进入到第二吸热腔中，然后进入到气体均布器中，气体经过气体均布器的均布作用后向上喷出，喷到气室顶部后再向下吹散，这个过程能使惰性气体进行充分的缓冲混合，再经过滤网的进一步分散均匀后吹向焊接区域，保证焊接区域处具有足够的均匀的惰性气体进行焊接保护，使焊接后的金属能够在惰性气体平流层的保护下凝固成形，防止高温焊缝与空气接触而被氧化，保证焊接质量；其次，本实用新型中，惰性气体在第一吸热腔和第二吸热腔中流动时，将散发到其中的大量热量带走，可以使壳体总是保持通气、冷却状态，避免了壳体的烧损，相对于用水冷却来说，使用较为方便，且节约了水资源；最后，柔性耐高温胶垫可在焊接过程中始终包裹在焊接母材的表面，确保较好的焊接保护效果。本实用新型经久耐用，保护气体分布均匀，在锆及锆合金的焊接过程中保护效果好，具有显著的经济价值和社会价值。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型中气体均布器8的结构示意图；
图中：1-环形底板，2-壳体，3-第一吸热腔，4-第二吸热腔，5-进气管，6-通气孔，7-气室，8-气体均布器，9-滤网，10-柔性耐高温胶垫，11-环管，12-吹气孔，13-连接管，14-连通管，15-连接板，16-出气孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
如图1～2所示，本实用新型包括环形底板1和固定在环形底板1上的壳体2，壳体2为下面开口其余各面密封的结构，壳体2包括两个独立的空腔，两空腔从外到内依次为第一吸热腔3和第二吸热腔4，第一吸热腔3侧壁的底部设置有进气管5，第一吸热腔3和第二吸热腔4之间设置有连通两个空腔的通气孔6，通气孔6位于与进气管5相对的壳体2侧壁底部，壳体2的内部空间为气室7，气室7内从上到下依次设置有气体均布器8和滤网9，气体均布器8可使用现有结构，只要可以将惰性气体分散均匀即可，气体均布器8与第二吸热腔4连通，气体均布器8的出气方向朝向上方，环形底板1的下方设置有柔性耐高温胶垫10，柔性耐高温胶垫10的下端面与焊接母材的外表面相吻合。柔性耐高温胶垫10使用柔性耐高温材料制作，柔性耐高温材料为现有材料，可在市场上采购。
本实用新型在使用时将其连接在焊枪喷嘴的后部，焊接过程中，从进气管5中通入惰性气体，惰性气体进入第一吸热腔3后，在进气冲力的作用下向第一吸热腔3的另一侧流动，到达通气孔6后，穿过通气孔6进入到第二吸热腔4中，然后进入到气体均布器8中气体经过气体均布器的均布作用后向上喷出，喷到气室7顶部后再向下吹散，这个过程能使惰性气体进行充分的缓冲混合，再经过滤网9的进一步分散均匀后吹向焊接区域，保证焊接区域处具有足够的均匀的惰性气体进行焊接保护，使焊接后的金属能够在惰性气体平流层的保护下凝固成形，防止高温焊缝与空气接触而被氧化，保证焊接质量；其次，本实用新型中，惰性气体在第一吸热腔3和第二吸热腔4中流动时，将散发到其中的大量热量带走，可以使壳体2总是保持通气、冷却状态，避免了壳体2的烧损，相对于用水冷却来说，使用较为方便，且节约了水资源；最后，柔性耐高温胶垫10可在焊接过程中始终包裹在焊接母材的表面，确保较好的焊接保护效果。
气体均布器8包括数根同心设置的环管11，每根环管11的上端都均匀间隔加工有多个吹气孔12，其中最外圈的环管11上设置有与第二吸热腔4连通的连接管13，相邻两环管11之间设置有连通管14。使用时，惰性气体从第二吸热腔4沿连接管13进入到环管11中，然后从吹气孔12的排出。
柔性耐高温胶垫10上设置有与环形底板1结构相同的连接板15，环形底板1和连接板15之间通过螺栓、螺母和垫片密封连接。筒体纵缝焊接时柔性耐高温胶垫10的下端面可为平面，但焊接筒体环缝时，为了达到较好的焊接效果，柔性耐高温胶垫10的下端面应为与筒体的外表面弧度相同的弧面，这时可以松开螺栓螺母，对柔性耐高温胶垫10进行更换，这样的设置使用时较为方便。
柔性耐高温胶垫10的侧壁上加工有出气孔16，出气孔16倾斜设置，出气孔16的出气端为较低的一端，进气端为较高的一端。出气孔16用于排出气室7内多余的惰性气体，且出气孔16的出气端朝向焊缝，当保护装置移开被保护的焊接区域后，从气室7内排出的惰性气体再次喷向移出保护装置的焊接区域，通过对惰性气体的充分利用，可在一定程度上延长焊接区域的保护时间，获得更好的焊接质量。
Claims (5)
1.一种用于锆及锆合金焊接的保护装置，其特征在于：包括环形底板（1）和固定在环形底板（1）上的壳体（2），所述壳体（2）为下面开口其余各面密封的结构，所述壳体（2）包括两个独立的空腔，两空腔从外到内依次为第一吸热腔（3）和第二吸热腔（4），第一吸热腔（3）侧壁的底部设置有进气管（5），所述第一吸热腔（3）和第二吸热腔（4）之间设置有连通两个空腔的通气孔（6），通气孔（6）位于与进气管（5）相对的壳体（2）侧壁底部，所述壳体（2）的内部空间为气室（7），气室（7）内从上到下依次设置有气体均布器（8）和滤网（9），所述气体均布器（8）与第二吸热腔（4）连通，气体均布器（8）的出气方向朝向上方，所述环形底板（1）的下方设置有柔性耐高温胶垫（10），柔性耐高温胶垫（10）的下端面与焊接母材的外表面相吻合。
2.根据权利要求1所述的一种用于锆及锆合金焊接的保护装置，其特征在于: 所述气体均布器（8）包括数根同心设置的环管（11），每根环管（11）的上端都均匀间隔加工有多个吹气孔（12），其中最外圈的环管（11）上设置有与第二吸热腔（4）连通的连接管（13），相邻两环管（11）之间设置有连通管（14）。
3.根据权利要求1所述的一种用于锆及锆合金焊接的保护装置，其特征在于:所述柔性耐高温胶垫（10）上设置有与环形底板（1）结构相同的连接板（15），环形底板（1）和连接板（15）之间通过螺栓、螺母和垫片密封连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于锆及锆合金焊接的保护装置，其特征在于: 所述柔性耐高温胶垫（10）的侧壁上加工有出气孔（16）。
5.根据权利要求4所述的一种用于锆及锆合金焊接的保护装置，其特征在于: 所述出气孔（16）倾斜设置，出气孔（16）的出气端为较低的一端，进气端为较高的一端。
Priority Applications (1)
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| CN201921288753.1U CN210306390U (zh) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 一种用于锆及锆合金焊接的保护装置 |
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| CN201921288753.1U CN210306390U (zh) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 一种用于锆及锆合金焊接的保护装置 |
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| CN (1) | CN210306390U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112518184A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-19 | 中国化学工程第六建设有限公司 | 锆材焊接时焊缝部位的氩气保护工装 |
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2019
- 2019-08-09 CN CN201921288753.1U patent/CN210306390U/zh active Active
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| CN112518184A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-19 | 中国化学工程第六建设有限公司 | 锆材焊接时焊缝部位的氩气保护工装 |
| CN112518184B (zh) * | 2020-12-11 | 2022-06-03 | 中国化学工程第六建设有限公司 | 锆材焊接时焊缝部位的氩气保护工装 |
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