CN2317042Y - 一种锆及锆合金管道焊接保护工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锆及锆合金管道焊接外保护工装。主要是提供一种野外条件下用于钨极氩弧焊的工件外保护工装。它的主要特征是包括可覆盖焊缝及其周围部分、且与工件表面形状配合的外罩,外罩内设有便于焊枪操作的装置,充气管,冷却装置,靠近工件的部位设有滤气装置,在外罩与工件的接触部位设有柔性边沿。具有结构合理、设备简单、使用方便、成本低的特点,特别适合在野外条件下的施工场地用于锆及锆合金管道的焊接。

Description

一种锆及锆合金管道焊接保护工装

本实用新型涉及一种管道焊接保护工装，特别是一种锆及锆合金管道手工及半自动钨极氩弧焊管外保护工装。

锆及锆合金具有优异的核性能和耐腐蚀性能，广泛用于核动力工程，并逐步进入化工行业。由于锆及锆合金在焊接区域高温状态下需惰性气体保护，因此焊接难度很大。国外锆及锆合金管道焊接，大部分在工厂内采用高技术机械焊接，装备要求极高，少量野外管口采用手工钨极氩弧焊，但技术严格保密；国内仅在核装置中有少量应用，采用真空电了束焊和惰性气体保护小室内焊接，且装备复杂，局限性大。上述方法及设备无法适应结构复杂的锆及锆合金工业管道野外焊接施工要求。

本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种在野外条件下用于手工及半自动钨极氩弧焊焊接锆及锆合金管道的外保护工装。

本实用新型的技术解决方案是：一种锆及锆合金管道焊接保护工装，其特征是：包括可覆盖焊缝及其周围部分、且与工件表面形状配合的外罩。该外罩的腔体上设有便于焊枪操作的装置。腔体内设有充气管、冷却装置。靠近工件的部位设有滤气装置。在外罩与工件的接触部位设有柔性耐高温材料制成的边沿。

本实用新型技术解决方案中所述的外罩可以为横截面为矩形的扇形腔体。便于焊枪操作的装置为设于外罩侧部的焊枪夹头。冷却装置由冷却水管构成，分设于充气管的两旁。

本实用新型技术解决方案所述的外罩还可以为横截面为弧形的扇形腔体。便于焊枪操作的装置为设于外罩侧部的焊枪夹头。冷却装置由冷却水管构成，分设于充气管的两旁。

本实用新型技术解决方案所述的外罩还可以为四个横截面为矩形的半圆周腔体。设置在两副外罩之间的圆形金属薄板活动罩。该金属薄板活动罩上设有焊枪操作窗。冷却装置由设于外罩上部的水室构成。外罩外壁下端长于内壁下端。

本实用新型技术解决方案所述的充气管上的布气孔均朝向焊缝相反方向设置。滤气装置由多层滤气铜丝网和筛气板构成。

本实用新型由于设有与工件配合的外罩，且外罩上设有便于焊枪操作的装置，外罩内设有充气管、冷却装置和滤气装置，外罩与工件的接触部位设有柔性耐高温材料制成的边沿，因而形成工件外保护工装。外罩扣在被焊工件上，将焊枪置于或固定于便于焊枪操作的装置，拖动外罩沿工件外壁运动，惰性气体由充气管进入保护罩，再加上常规的工件内堵头式充气保护装置的作用，惰性气体经过滤气装置梳理成层流流向焊接区域，并逐步将焊接区域空气排尽，防止紊流卷入有害气体，冷却装置有利于提高焊接保护效果，外罩的柔性边沿可实现外罩与被焊工件在焊接运动过程中的柔性封闭。这样，便可保证锆及锆合金工件在焊接过程中始终将处于高温焊接状态下的焊接部位置于惰性气体保护之中，也就保证了焊接质量。经在某工地试用，焊接工业纯锆管道近20吨，管径1/4"～18"，焊缝1200余道，焊缝及热影响区均呈银白色，检验指标均符合ASME规程要求，射线探伤检验一次合格率达99％以上，焊接质量优良。本实用新型还具有设计结构合理、设备简单、使用方便、成本低的特点，特别适合在野外条件下的施工场地用于锆及锆合金管道的焊接。

附图的图面说明如下：

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视结构示意图；

图3是本实用新型实施例2的结构示意图；

图4是图3的B-B剖视结构示意图；

图5是本实用新型实施例3的局部结构示意图；

图6是本实用新型实施例3安装后的结构示意图。

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步详述：实施例1如图1、图2所示，外罩1为横截面为矩形的扇形腔体。焊枪夹头2固定于外罩1的端头侧部，其上设有顶紧螺钉3。充气管4置于外罩1内。其上设有布气孔，布气孔方向朝向焊缝相反方向即朝上。冷却水管5为回形，分设于充气管4的两旁。滤气装置6设于外罩1的下部，由上层的多层滤气铜丝网和下层的滤气板(铜板)构成，且滤气板略高于外罩1的下端。边沿22由柔性耐高温材料制成，粘贴于外罩1与管接触的下部，用于焊接运动过程中的柔性封闭。实施例1为局部充气保护工装，适用于管径≥2"的管道焊接。使用时，将外罩1扣在被焊管上，焊枪夹头2与焊枪用顶紧螺钉3紧固，同时在管内设置常规的堵头式充气保护装置，焊枪拖动外罩1沿管外壁运动，实现焊接区域的惰性气体保护空间，最终完成焊接。

实施例2如图3、图4所示，其中，焊枪夹头8、顶紧螺钉9、充气管13、冷却水管11、滤气装置12、边沿23与实施例1中的对应部件相同。与实施例1不同的是，外罩7的横截面为弧形，为半周的扇形腔体。实施例2为三通、法兰半周充气保护工装，适用于主管上开三通焊接用。实施例2的使用操作与实施例1的相同。

实施例3如图5、图6所示，外罩13为横截面为矩形的半圆周腔体。外罩13的上部为封闭的水室17，其上设有充水管16；下部为气室15，充气管14置于其中。气室15下端为滤气装置18，亦由上层的多层滤气铜丝网和下层的滤气铜板构成，且外罩13的外壁下端长于内壁下端。外罩13上设有连接鼻子19。四个外罩13分成两副，用紧固螺钉20分别紧固于焊缝两侧的焊管上。金属薄板活动罩21与外罩13外径吻合，套在两副外罩预留间隙处，活动罩21可沿外罩13外径滑动，活动罩21上设有小孔，用于放置焊枪和观察焊缝。外罩13与被焊管结合不严密处设有用柔性耐高温材料制成的柔性边沿。实施例3为全封闭侧向充气保护罩，保护气体平行于被焊管外侧流向焊接区域，适用于Φ2"以下小直径管焊接。两副外罩13之间留30～50mm间隙，活动罩21宽度40～60mm，接头处30～50mm不封口，作为焊枪入口和观察口，焊枪动活动罩21沿外罩13外侧运动，即可将焊缝焊完。

Claims (5)

1、一种锆及锆合金管道焊接保护工装，其特征是：包括可覆盖焊缝及其周围部分、且与工件表面形状配合的外罩(1、7、13)；该外罩(1、7、13)的腔体上设有便于焊枪操作的装置，腔体内设有充气管(4、10、14)、冷却装置(5、11、17)；靠近工件的部位设有滤气装置(6、12、18)；在外罩(1、7)与工件的接触部位设有柔性耐高温材料制成的边沿(22、23)。

2、根据权利要求1所述的一种锆及锆合金管道焊接保护工装，其特征是：所述的外罩(1)为横截面为矩形的扇形腔体；便于焊枪操作的装置为设于外罩(1)侧部的焊枪夹头(2)；冷却装置由冷却水管(5)构成，分设于充气管(4)的两旁。

3、根据权利要求1所述的一种锆及锆合金管道焊接保护工装，其特征是：所述的外罩(7)为横截面为弧形的扇形腔体；便于焊枪操作的装置为设于外罩(7)侧部的焊枪夹头(8)；冷却装置由冷却水管(11)构成，分设于充气管(13)的两旁。

4、根据权利要求1所述的一种锆及锆合金管道焊接保护工装，其特征是：所述的外罩(13)为四个横截面为矩形的半圆周腔体；设置在两副外罩(13)之间的圆形金属薄板活动罩(21)；该金属薄板活动罩(21)上设有焊枪操作窗；冷却装置由设于外罩(13)上部的水室(17)构成；外罩(13)外壁下端长于内壁下端。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的一种锆及锆合金管道焊接保护工装，其特征是：所述的充气管(4、10、14)上的布气孔均朝向焊缝相反方向设置；滤气装置(6、12、18)由多层滤气铜丝网和筛气板构成。

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