CN215658355U - 钛及钛合金管道gtaw焊接的氩弧焊枪氩气保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种钛及钛合金管道GTAW焊接的氩弧焊枪氩气保护装置，包括外罩壳体和内贴合罩，外罩壳体内设置有套装在内贴合罩上且等距间隔设置的过滤筛网、第一孔板和第二孔板，外罩壳体上通过外丝接头连接有氩气管。使用时，将该装置安装在氩弧焊枪的瓷喷嘴即可。本实用新型装置能将施焊管道焊缝外部与空气进行阻隔和降温，以避免施焊部位在高温状态吸入空气中的氧、氮、氢、碳等元素引起塑性和韧性降低导致脆断。本实用新型装置具有安装便捷、实时保护、均匀输出等特性，能够减少焊工工日量，而且省时省力，方便操作，大大提高了焊接效率，同时提升焊接质量。

Description

钛及钛合金管道GTAW焊接的氩弧焊枪氩气保护装置

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体是一种钛及钛合金管道GTAW焊接的氩弧焊枪氩气保护装置。

背景技术

钛具有优良的耐腐蚀性能、力学性能和工艺性能，被广泛应用于国民经济许多部门。特别是在化工生产中，用钛代替不锈钢、镍基合金和其它稀有金属作为耐腐蚀材料。这对增加产量，提高产品质量，延长设备使用寿命，减少消耗，降低能耗，降低成本，防止污染，改善劳动条件和提高劳动生产率等方面都有十分重要的意义。

在钛材管的焊接过程中，因其化学性质特别活泼, 焊接高温下非常容易吸收氮、氢、氧，从而使焊缝的硬度、强度增加，塑性、韧性降低，引起脆化，导致材料性能下降,甚致出现裂纹。故焊接接头内外必须采用惰性气体保护焊缝（高纯Ar 99.999%），焊丝端部在焊接过程中不能脱离氩气保护范围，防止空气侵入，避免焊丝及焊接接头氧化产生气孔等缺陷，从而获得较高质量的焊缝，保证其组织性能。

现有的充氩保护罩由于结构及密封原因，氩气无法形成严密封闭的气层，使钛材管道焊接时接头氩气保护不足，导致接头氧化，焊接一次合格率低。焊缝多次返修，影响焊接接头性能，给设备和管道的安全平稳运行带来了隐患。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种钛及钛合金管道GTAW焊接的氩弧焊枪氩气保护装置。该装置能将施焊管道焊缝外部与空气进行阻隔和降温，以避免施焊部位在高温状态吸入空气中的氧、氮、氢、碳等元素引起塑性和韧性降低导致脆断。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种钛及钛合金管道GTAW焊接的氩弧焊枪氩气保护装置，包括外罩壳体、内贴合罩、过滤筛网、第一孔板、第二孔板、外丝接头及氩气管；外罩壳体和内贴合罩均为两端敞口的圆柱形壳体，外罩壳体的直径大于内贴合罩的直径，外罩壳体的长度小于内贴合罩的长度；外罩壳体套装在内贴合罩外，并且二者为同轴线设置，外罩壳体的底端端口与内贴合罩的底端端口平齐设置，外罩壳体的顶端端口与内贴合罩的外壁之间固定有封闭环板；过滤筛网、第一孔板和第二孔板由下而上依次等距间隔的套装在内贴合罩上，其中过滤筛网位于外罩壳体和内贴合罩的底端端口处，第一孔板和第二孔板位于外罩壳体的壳腔内，且过滤筛网、第一孔板和第二孔板均匀分布；外罩壳体的壳壁上位于封闭环板和第二孔板的位置处设置有开口，外丝接头安装在开口处，氩气管连接在外丝接头上。

对于上述装置，第一孔板和第二孔板将外罩壳体的内部空间分割为上部进气空间、中部储气空间和下部整流空间，过滤筛网部分末端过滤成均匀分布的氩气流从而形成保护空间；外罩壳体的下端面能够有效覆盖待焊接管路外壁，加大了氩气保护范围，适用于大部分管径，可以摇摆焊接，弥补了传统的托罩不好摇摆的问题，打底焊缝两侧熔合更好，无需反复更换喷头，其便捷性有效提高焊接操作效率。

进一步的，外罩壳体采用φ60*3mm的TA2管道切割加工而成，长度L=30mm；内贴合罩采用φ31*3mm的TA2管道切割加工而成，长度L=45mm；过滤筛网、第一孔板和第二孔板均为圆环状，其外径为60mm、内径为21mm；过滤筛网采用316L不锈钢制作而成，目数为500目；第一孔板和第二孔板上的气流孔的直径为1-2mm；封闭环板采用厚度为1.5mm的TA2板焊接加工而成；外丝接头采用口径为8mm的Cu外丝接头。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型采用与母材同材质氩气保护罩对钛及钛合金管线氩弧焊时将施焊部位与空气进行阻隔和降温，以避免施焊部位在高温状态吸入空气中的氧、氮、氢、碳等元素导致脆断。外罩壳体上方设置的氩气进口外丝接头可使氩气进入外罩壳体内部，配合手持焊枪氩气喷嘴，在通气时，可形成内部焊丝及外部焊缝全覆盖保护气流。本实用新型可以摇摆焊接，弥补了传统的托罩不好摇摆，打底焊缝两侧熔合更好，且便于大部分管径操作，无需反复更换托罩；外罩壳体内部设置双层孔板，隔离成储气空间和和整流空间，通过过滤筛网可将氩气均匀喷到施焊部位防止产生涡流；操作时，使保护气流实时对施焊部位覆盖，使被保护的施焊部位氩气保持一定浓度并形成稳定的流场，过滤筛网引导外罩壳体内氩气向后有规律流出，可继续起到阻隔空气的作用，还可加速施焊部位冷却，操作便捷，焊缝外观及成型良好。

附图说明

此处的附图用来提供对本实用新型的进一步说明，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用来解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型装置的外部结构示意图。

图2为本实用新型装置的内部结构示意图。

图3为本实用新型装置的分解结构示意图。

图4为本实用新型装置的安装使用示意图。

图5为图4的分解结构示意图。

图中：1-外罩壳体、2-内贴合罩、3-封闭环板、4-过滤筛网、5-第一孔板、6-第二孔板、7-外丝接头、8-氩气管、9-氩弧焊枪、10-12#瓷喷嘴、11-电极夹套、12-开口夹套、13-电极、14-电极帽、15-氩弧焊枪手柄及本体。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型，以下结合参考附图并结合实施例对本实用新型作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图3所示，一种钛及钛合金管道GTAW焊接的氩弧焊枪氩气保护装置，包括外罩壳体1、内贴合罩2、过滤筛网4、第一孔板5、第二孔板6、外丝接头7及氩气管8。

外罩壳体1和内贴合罩2均为两端敞口的圆柱形壳体，外罩壳体1的直径大于内贴合罩2的直径，外罩壳体1的长度小于内贴合罩2的长度；外罩壳体1套装在内贴合罩2外，并且二者为同轴线设置，外罩壳体1的底端端口与内贴合罩2的底端端口平齐设置，外罩壳体1的顶端端口与内贴合罩2的外壁之间固定有封闭环板3；其中，外罩壳体1采用φ60*3mm的TA2管道切割加工而成，长度L=30mm；内贴合罩2采用φ31*3mm的TA2管道切割加工而成，长度L=45mm；封闭环板3采用厚度为1.5mm的TA2板焊接加工而成。

过滤筛网4、第一孔板5和第二孔板6由下而上依次等距间隔的套装在内贴合罩2上，其中过滤筛网4位于外罩壳体1和内贴合罩2的底端端口处，第一孔板5和第二孔板6位于外罩壳体1的壳腔内，且过滤筛网4、第一孔板5和第二孔板6均匀分布；其中，过滤筛网4、第一孔板5和第二孔板6均为圆环状，其外径为60mm、内径为21mm；过滤筛网4采用316L不锈钢制作而成，目数为500目；第一孔板5和第二孔板6上的气流孔的直径为1-2mm，孔板上氩气的有效流通面积不小于氩气进口面积的3.75倍。

外罩壳体1的壳壁上位于封闭环板3和第二孔板6的位置处设置有开口，外丝接头7安装在开口处，氩气管8连接在外丝接头7上，氩气管8与外罩壳体1的内腔空间相通，外丝接头7采用口径为8mm的Cu外丝接头7。

使用时，如图4和图5所示，将本实用新型装置安装在氩弧焊枪9上进行使用，氩弧焊枪9的结构如图3所示，其包括12#瓷喷嘴10、电极夹套11、开口夹套12、电极13、电极帽14和氩弧焊枪手柄及本体15。安装本实用新型装置时，将内贴合罩2通过其上端端口安装在氩弧焊枪9的12#瓷喷嘴上即可。

本实用新型装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤1，手握氩弧焊枪手柄，使外罩壳体1罩住要施焊的部位，使其覆盖在待焊接管路外壁上，外罩壳体1的覆盖面积不小于待焊接管路外壁焊接热影响区宽度的2倍；

步骤2，打开氩气控制开关，使内部瓷喷嘴氩气及外罩壳体1形成氩气保护气流；

步骤3，待双重氩气气流稳定后，将氩弧焊枪本体及外罩壳体1按照焊接方向进行焊接，焊接时，外罩壳体1随着手持氩弧焊枪本体前行；

步骤4，焊接完成后，管内继续通氩气，处于保护热焊区状态，待焊接区域冷却至300℃以下，停止送气。

采用本实用新型装置焊接作业时，需要根据实际操作情况设置好氩气流量。该实用新型考虑到常规情况下各类钛及钛合金管径焊接作业时需根据不同管径更换筛网及罩壳操作起来较为繁琐且罩壳保护条件有限，将罩壳的结构进行设计，能够分层过滤氩气，有效提升保护气流均匀输出，使焊接作业氩气保护覆盖面增大，其结构形式和操作方式趋于合理，安装在焊枪本体配套的瓷喷嘴，保证了焊接过程中氩气实时保护，高效优质顺利进行焊接操作。

焊接完成后对所有的焊缝进行了射线无损检测，检验焊接质量合格。

以申请人实施的陕煤榆林化学某项目为例，该项目某装置区钛材质工艺管道焊接预制作业及安装过程中，采用本实用新型所述的氩气保护装置，通过运用其便捷安装、实时保护、均匀输出等特性，能够减少焊工工日量，而且省时省力，方便操作，大大提高了焊接效率，有效提升一次焊接合格率。

本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有多种变形和更改，凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种钛及钛合金管道GTAW焊接的氩弧焊枪氩气保护装置，其特征在于：包括外罩壳体、内贴合罩、过滤筛网、第一孔板、第二孔板、外丝接头及氩气管；外罩壳体和内贴合罩均为两端敞口的圆柱形壳体，外罩壳体的直径大于内贴合罩的直径，外罩壳体的长度小于内贴合罩的长度；外罩壳体套装在内贴合罩外，并且二者为同轴线设置，外罩壳体的底端端口与内贴合罩的底端端口平齐设置，外罩壳体的顶端端口与内贴合罩的外壁之间固定有封闭环板；过滤筛网、第一孔板和第二孔板由下而上依次等距间隔的套装在内贴合罩上，其中过滤筛网位于外罩壳体和内贴合罩的底端端口处，第一孔板和第二孔板位于外罩壳体的壳腔内，且过滤筛网、第一孔板和第二孔板均匀分布；外罩壳体的壳壁上位于封闭环板和第二孔板的位置处设置有开口，外丝接头安装在开口处，氩气管连接在外丝接头上。

2.根据权利要求1所述的钛及钛合金管道GTAW焊接的氩弧焊枪氩气保护装置，其特征在于：外罩壳体采用φ60*3mm的TA2管道切割加工而成，长度L=30mm；内贴合罩采用φ31*3mm的TA2管道切割加工而成，长度L=45mm；过滤筛网、第一孔板和第二孔板均为圆环状，其外径为60mm、内径为21mm；过滤筛网采用316L不锈钢制作而成，目数为500目；第一孔板和第二孔板上的气流孔的直径为1-2mm；封闭环板采用厚度为1.5mm的TA2板焊接加工而成；外丝接头采用口径为8mm的Cu外丝接头。

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