CN219484636U - 一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装，通过水冷套和支撑圈焊接在三通管外形成容水腔，容水腔内充注冷却水，降低堆焊时产生的热量，解决三通管堆焊冷却的技术问题。本实用新型采用通过水冷套和支撑圈的配合，形成容水腔，通过向容水腔内注水，对三通管堆焊进行冷却，与人工堆焊相比，无需长时间等待堆焊层冷却，焊接作业效率高；且利用水对堆焊进行冷却，使堆焊层冷速均匀，避免因环境温度因素不稳定影响堆焊质量。通过筋板的设置，能够避免三通管较长管段堆焊导致的管件热变形，进一步提高焊接质量。本实用新型结构简单，使用方便，制造成本低，水冷效果好，焊接效率高，成品率高，适宜作为水冷式预防三通管件堆焊变形工装应用。

Description

一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装

技术领域

本实用新型提供的是焊接领域的防变形装置，主要应用于三通管件堆焊防止变形。具体地说是一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装。

背景技术

随着石油天然气行业的发展，对管道系统维护、更换和改造的要求越来越高，普遍要求分体三通的纵向直焊缝应增加纵向直缝和环向向角焊缝垫板的焊接，不得与管道母材直接焊接。分体三通和管道环向角焊缝，应采用堆焊。

而堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造修复中。在冶金技术、矿山、电力、农业、石油等行业得到了广泛应用，堆焊主要是为了降低成本，延长机器寿命并最大程度地减少维修次数。

目前，对于石油三通管道的堆焊，通常在三通管件的端口焊接支撑圈，并严格控制堆焊的速度，堆焊一层后需要等热量散失后再进行堆焊，受管径、气温、焊接速度、焊接时间等因素的影响，很容易使焊接不合格，且焊接效率较低。

冷焊堆焊虽然在焊接过程中不产生额外热量，焊接效率和焊接质量相较之手工焊接要高，但相应的，由于其成本较高，操作难度较大，通常应用于精密铸件的堆焊。

中国实用新型CN 213053409 U公开了一种钢管堆焊防变形装置，并具体公开了“包括并列设置的两个可套在钢管上的喷雾环和驱动喷雾环沿轴向移动的驱动机构，所述喷雾环中设置有空腔，两个喷雾环通过连接管固定连通空腔，连接管的左右两侧分别设置有进气口和进水口，所述进气口和进水口处分别设置有第一单向阀和第二单向阀，所述空腔中设置有出水环，出水环的下端设置有出水口，出水环的内侧设置有伸出空腔的喷雾头；本实用新型通过水管接通喷雾环对堆焊处喷雾冷却，并可在堆焊位置移动时通过驱动机构带动喷雾环一起移动，由整体喷水改为局部针对性喷雾，减少水泵能源的浪费，也避免喷水降温过度影响焊接效果”，该装置虽然能有效对钢管堆焊进行降温，但结构稍显复杂，适用于普通管道堆焊降温，不适应三通管件的堆焊，且无法有效防止在堆焊过程中的管件变形。

发明内容

为了能够简单、高效的防止三通管堆焊变形，本实用新型提供了一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装。通过水冷套和支撑圈焊接在三通管外形成容水腔，容水腔内充注冷却水，降低堆焊时产生的热量，解决三通管堆焊冷却的技术问题。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：

一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装，主要包括水冷套Ⅰ，水冷套Ⅱ，支撑圈和筋板。

其中，水冷套Ⅰ，为中空管，上部为圆柱形，底部截面为弓形；

水冷套Ⅱ，为开口圆柱体，开口部两侧开设与水冷套Ⅰ底部相适配的弓形缺口，供水冷套Ⅰ与水冷套Ⅱ焊接连接；

进一步的，所述水冷套Ⅰ和水冷套Ⅱ相贯焊接，相贯线为弓形线；

支撑圈，为圆环结构，圆环宽度大于水冷套与三通管相距距离，使水冷套管密闭性更好；

所述支撑圈焊接在水冷套管口处，与水冷套焊接共同构成容水腔；

筋板，设置于三通管横管连续长边外、容水腔内，消除三通管堆焊时产生的变形应力，保证堆焊焊接质量。

积极效果，由于本实用新型采用通过水冷套和支撑圈的配合，形成容水腔，通过向容水腔内注水，对三通管堆焊进行冷却，与人工堆焊相比，无需长时间等待堆焊层冷却，焊接作业效率高；且利用水对堆焊进行冷却，使堆焊层冷速均匀，避免因环境温度因素不稳定影响堆焊质量。

通过筋板的设置，能够避免三通管较长管段堆焊导致的管件热变形，进一步提高焊接质量。

与现有技术相比，本实用新型结构简单，使用方便，制造成本低，水冷效果好，利用本实用新型进行三通管堆焊，焊接效率高，成品率高，适宜作为水冷式预防三通管件堆焊变形工装应用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为水冷套Ⅰ结构示意图；

图3为水冷套Ⅰ俯视图；

图4为水冷套Ⅱ侧视示意图；

图5为水冷套Ⅱ俯视示意图；

图6为支撑圈结构示意图；

图7为筋板结构示意图；

图8为实施例示意图。

图中，0.三通管，1.水冷套Ⅰ，2.水冷套Ⅱ，3.支撑圈，4.筋板。

实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，在不矛盾或冲突的情况下，本实用新型的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本实用新型中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本实用新型公开的内容自制。在本实用新型中，为了突出本实用新型的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

参阅图1至图8，一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装，主要包括水冷套Ⅰ1，水冷套Ⅱ2，支撑圈3和筋板4。

其中，水冷套Ⅰ1，为中空管，上部为圆柱形，底部截面为弓形；

水冷套Ⅱ2，为开口圆柱体，开口部两侧开设与水冷套Ⅰ1底部相适配的弓形缺口，供水冷套Ⅰ1与水冷套Ⅱ2焊接连接；

进一步的，所述水冷套Ⅰ1和水冷套Ⅱ2相贯焊接，相贯线为弓形线；

更近一步的，所述水冷套内径大于待冷却三通管外径；

支撑圈3，为圆环结构，圆环宽度大于水冷套与三通管相距距离，使水冷套管密闭性更好；

所述支撑圈3焊接在水冷套管口处，与水冷套焊接共同构成容水腔；

筋板4，设置于三通管横管连续长边外、容水腔内，消除三通管堆焊时产生的变形应力，保证堆焊焊接质量。

为节省用料及装置重量，所述筋板4上可间距设有孔。

水冷套Ⅰ1和水冷套Ⅱ2相贯线为弓形线，虽然焊接长度增加，但能够提升焊接质量，使焊接后封闭性能好，避免焊接接口处焊接不透导致漏水，影响降温效果的情况发生。

作为一个实施例，首先，取两个支撑圈3焊接在三通管横管管口处，其次，在三通管横管连续长边、两支撑圈3内焊接筋板4，次之，取水冷套Ⅱ2自开口处套在三通管和筋板外，将水冷套Ⅱ2与支撑圈3焊接固定，同时将水冷套Ⅱ2开口焊接；再次，取水冷套Ⅰ1，与水冷套Ⅱ2焊接固定，构成容水腔，可向容水腔内注水直至水面稍低于水冷套Ⅰ1上端面，焊接第三个支撑圈3，此时对三通管进行持续堆焊作业，无需等待堆焊层冷却。

作为另一个实施例，为使对三通管堆焊冷却效果更好，水冷套Ⅰ1近支撑圈3但不相接处开设一循环水孔，构成循环水入口孔，水冷套Ⅱ2近支撑圈3但不相接处开设一循环水孔，构成循环水出口孔，为使水冷效果更好，所述循环水出口孔应开设在远循环水入口孔处。使用时，取水管分别插接进循环水入口孔和循环水出口孔，其中与循环水入口孔相通的进水管与水源连通，与循环水出水孔相通的水管上设有一阀门，当需要冷却时，旋紧阀门，通过进水管向容水腔内注水，水填满容水腔后，对三通管进行堆焊作业。此时，为使冷却效果好，可待水完全注满后打开阀门，同时打开水源，使冷却用水不间断注入容水腔。

作为该实施例的进一步选择，所述水源可为水箱，进水管和出水管的非连接端共同置于水箱内，进水管连接循环水泵，完成注水动作后打开循环水泵，使冷却用水循环对三通管堆焊作业进行冷却。

由于不锈钢线膨胀系数较大，堆焊时尤其容易产生变形，本实用新型通过筋板和容水腔的设置，尤其适合不锈钢制成的三通管堆焊使用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装，其特征是，主要包括水冷套Ⅰ（1），水冷套Ⅱ（2），支撑圈（3）和筋板（4）；

所述水冷套Ⅰ（1）和水冷套Ⅱ（2）相贯焊接，相贯线为弓形线；

支撑圈（3），为圆环结构，圆环宽度大于水冷套与三通管相距距离；

所述支撑圈（3）焊接在水冷套管口处，与水冷套焊接共同构成容水腔；

筋板（4），设置于三通管横管连续长边外、容水腔内。

2.根据权利要求1所述的一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装，其特征是，

所述水冷套Ⅰ（1），为中空管，上部为圆柱形，底部截面为弓形。

3.根据权利要求1所述的一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装，其特征是，

所述水冷套Ⅱ（2），为开口圆柱体，开口部两侧开设与水冷套Ⅰ（1）底部相适配的弓形缺口，供水冷套Ⅰ（1）与水冷套Ⅱ（2）焊接连接。

4.根据权利要求1所述的一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装，其特征是，

所述筋板（4）上间距设有孔。

5.根据权利要求1所述的一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装，其特征是，

所述水冷套Ⅰ（1）近支撑圈（3）但不相接处开设循环水孔。

6.根据权利要求1所述的一种水冷式预防三通管件堆焊变形工装，其特征是，

所述水冷套Ⅱ（2）近支撑圈（3）但不相接处开设循环水孔。