CS256287B1

CS256287B1 - Welding head with hand control for welding of tubes into tube plates

Info

Publication number: CS256287B1
Application number: CS861884A
Authority: CS
Inventors: Jiri Fryba; Frantisek Kubat
Original assignee: Jiri Fryba; Frantisek Kubat
Priority date: 1986-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS188486A1

Abstract

Svařovací hlavu s ručním ovládáním lze použít v případech, kdy automatizované svařování není možné jednak z hlediska nedostatečného prostoru, jednak z důvodu ekonomického a to v kusové výrobě, u oprav svarových spojů. Svařovací hlava s ručním ovládáním sestává ze svařovacího hořáku a z jeho centrálního vedení středem svařované trubky. Svařovací hořák je zdokonalen tak, že je na svém konci opatřen rozšířeným hořákovým nástavcem. Na výstupní č£sti hořákového nástavce je diafragma z pórovité hmoty a vysunutá wolframová elektroda. Za účelem centrálního vedení je svařovací~ hořák pomocí třmenu a vodicí trubky otočně zavěšen na dutém trnu.Welding head with manual control can be used when automated Welding is not possible either in terms of insufficient and space economical, namely in piece production, for repairs weld joints. Welding head with manual control consists of a welding torch and centrally welded from its central guide tubing. The welding torch is improved so that it is extended at its end torch extension. On the outlet port of the burner the extension is a diaphragm of porous mass and extended tungsten electrode. For the purpose of central management it is welding ~ the burner by means of a caliper and a guide tube rotatably hung on a hollow mandrel.

Description

Vynález se týká svařovací hlavy s ručním ovládáním přo svařování trubek do trubkovnic, zejména kde trubky převyšují trubkovnici o cca 20 mm, kdy můstek mezi trubkami je malý a kdy situace je ztížena tím, že svary mají být prováděny natitanových materiálech. Svařovací hlava s ručním ovládáním jé osazena zdokonaleným standartním hořákem pro ruční svařování elektrickým obloukem v ochranné atmosféře argonu netavící se wolframovou elektrodou (dále jen metoda WIG).The invention relates to a welding head with manual control for welding tubes into tube sheets, in particular where the tubes exceed the tube sheet by about 20 mm, where the bridge between the tubes is small and the situation is complicated by the welds being to be made by titanium materials. The welding head with manual control is equipped with an advanced standard torch for manual arc welding in a non-melting argon atmosphere (hereinafter referred to as the TIG method).

Známé ruční svařování používá hořáků svařujících elektrickým oblpukem v ochranné atmosféře argonu netavící se wolframovou elektrodou (metoda WIG). Hořáky jsou provedeny s výměnnými plynovými hubicemi, z nichž nejmenší mají vnitřní průměr 6 mm.The known manual welding employs torches welding with electric arc welding in a protective argon atmosphere with a non-melting tungsten electrode (TIG method). The burners are designed with replaceable gas nozzles, the smallest of which have an internal diameter of 6 mm.

Se zmenšujícím se průměrem plynové hubice však klesá -efektivita ochrany svarové lázně ochranným plynem.However, as the diameter of the gas nozzle decreases, the effectiveness of protecting the weld pool with the shielding gas decreases.

Při aplikaci tohoto hořáku jsou svary trubek do trubkovnic s větším převýšením trubek a s malým můstkem jen velmi obtížně proveditelné. Stísněný prostor mezi trubkami zhoršuje manipulovatelnost s hořákem a vzhledem k nutnosti použití malého průměru plynové hubice se zhoršuje i ochrana svarového spoje před okolní atmosférou.When using this torch, tube welds into tube sheets with a larger tube elevation and a small bridge are very difficult to perform. The cramped space between the pipes makes the burner difficult to handle and, due to the necessity of using a small gas nozzle diameter, the protection of the weld joint from the surrounding atmosphere is also impaired.

Známé jsou i svařovací hlavy pro automatizované svařování, které jsou opatřeny svařovacím hořákem pro metodu WIG. Svařovací hořák uá motorický posuv kolem trubky i motorické podávání přídavného drátu. Pro svařování trubek s velkým převýšením je hlava opatřena krytem,který obklopuje celý prostor, ve kterém se svařuje, Celý tento prostor je naplněn ochranným plynem. Pro zajištění ochrany svarové lázně je nutné přivádět velké množství ochranného plynu - 50 1/min. U automatizovaného svařování není zajištěna dokonalá ochrana vnitřního povrchu trubky. Osou případy, kdy automatizované svařování nelze použít jednak pro nedostatečný prostor, jednak z důvodu ekonomického - kusová výroba, opravy svarových spojů.Also known are welding heads for automated welding, which are equipped with a welding torch for the TIG method. The welding torch provides motor feed around the pipe as well as motor feed of the additional wire. For welding pipes with a large elevation, the head is provided with a cover which surrounds the entire welding space. The entire space is filled with shielding gas. To ensure the protection of the weld pool, a large amount of shielding gas is required - 50 l / min. In automated welding, perfect protection of the inner surface of the pipe is not ensured. Axis cases where automated welding cannot be used for insufficient space, but also for economic reasons - piece production, repair of welded joints.

- 2 256 287- 2,256,287

K odstraněni popsaných nevýhod se navrhuje svařovací hlava s ručním ovládáním pro svařování trubek do trubkovnic, zejména kde trubky převyšují trubkovnici o cca 20 mm, kdy můstek mezi trubkami je malý. Svařovací hlava sestává ze svařovacího hořáku a z centrálního vedení svařovacího hořáku středem svařované trubky.In order to overcome the disadvantages described above, it is proposed to have a hand-operated welding head for welding tubes into tube sheets, especially where the tubes exceed the tube sheet by about 20 mm, the bridge between the tubes being small. The welding head consists of a welding torch and a central welding torch guide through the center of the pipe to be welded.

Podstata vynálezu je v tom, že svařovací hořák je na svém konci opatřen rozšířeným hořákovým nástavcem, na jehož výstupní části je diafragma z pórovité hmotý a vysunutá wolframová elektroda. Tento svařovací hořák je pomocí třmenu a vodící trubky vzájemně posuvných pomocí šroubu otočně zavěšen na trnu.The principle of the invention is that the welding torch is provided at its end with an expanded torch adapter, on the output part of which there is a diaphragm of porous mass and an extended tungsten electrode. This welding torch is hinged to the mandrel by means of a yoke and a guide tube movable relative to one another by means of a screw.

Výhody navrženého řeěení svařovací hlavy s ručním ovládáním jsou v tom, žs možnost vysunutí wolframové elektrody následně umožňuje zvětšit sklon hořáku do optimální polohy vzhledem ke svarovým hranám. Hořákový nástavec opatřený pórovitou hmotou zajišťuje i přes velkou vzdálenost od svarového spoje plynulé laminární proudění ochranného plynu, a tím dokonalou ochranu svaru před okolní atmosférou.The advantages of the proposed solution of the welding head with manual control are that the possibility of extending the tungsten electrode subsequently allows to increase the torch inclination to the optimal position with respect to the weld edges. The porous material burner ensures a continuous laminar flow of the shielding gas, even over a long distance from the weld joint, and thus perfectly protects the weld from the surrounding atmosphere.

Otočné vedení hořáku kolem středu svařované trubky zajišťuje, aby při svařováni nedošlo k nežádoucímu dotyku elektrody o sousední trubku v trubkovnici. Dále se oproti známému ručnímu svařováni metodou vVIG snižuje fyzická námaha svářeče a jsou menší nároky na jeho manuelní zručnost.The swiveling of the torch around the center of the pipe to be welded ensures that the electrode does not touch the adjacent pipe in the tube sheet during welding. Furthermore, the physical effort of the welder is reduced compared to the known manual welding using the vVIG method and there are less demands on his manual skills.

Výhodou též je,' žs ss středícím trnem přivádí doplňkový ochranný plyn pro ochranu vnitřního povrchu trubky.It is also advantageous to supply additional shielding gas with the centering mandrel to protect the inner surface of the tube.

Uvedené výhody předurčují svařovací hlavu podle vynálezu pro provádění spojů trubek s trubkovnicí, kde trubky trubkovnici značně převyšují - cca o 20 mm a přitom můstek mezi trubkami je malý - cca 10 mm.These advantages predetermine the welding head according to the invention for making pipe-to-tube joints, where the tubes are significantly larger than the tube sheet - by about 20 mm while the bridge between the tubes is small - about 10 mm.

Příklad provedení svařovací hlavy podle vynálezu je schematicky znázorněn na výkrese v prácovrii poloze nad trubkovnicí mezi upevněnými trubkami.An exemplary embodiment of a welding head according to the invention is shown schematically in the drawing in a working position above the tube sheet between fixed tubes.

Svařovací hlava s ručním ovládáním příkladně sestává ze ’ svařovacího hořáku 1 a z jeho centrálního vedení středem svařované trubky 2. Svařovací hořák JL je na svém konci opatřen rozšířeným hořákovým nástavcem 3 a má vysunutou wolframovouThe welding head with manual control, for example, consists of a welding torch 1 and its central guide through the center of the pipe to be welded 2. The welding torch JL is provided at its end with an extended torch extension 3 and has a tungsten extension.

256 287 elektrodu 4. Na výstupní části rozšířeného hořákového nástavce256 287 electrode 4. At the output of the extended torch extension

3. je diafragma 5, z pórovité hmoty. Za účelem centrálního vedení je svařovací hořák _! pomocí třmenu 6, vodící trubky 7 a Šroubu 8 otočně zavěšen na dutém trnu 9, Dutý trn 9 je nasunut a veden středem svařované trubky 2. Šroub 8 slouží k seřizování sklonu svařovacího hořáku JL vzájemným posuvem třmenu 6 a vodicí trubky 7. Za účelem centrování je dutý trn 9 opatřen horní kruhovou vložkou 10 a dolní kruhovou vložkou 11 opatřenou otvorem 12,3 is a diaphragm 5 of porous mass. For the purpose of the central guide, the welding torch is! The hollow mandrel 9 is slid and guided through the center of the welded pipe 2. The screw 8 serves to adjust the inclination of the welding torch 11 by the relative displacement of the yoke 6 and the guide pipe 7. In order to center it the hollow mandrel 9 is provided with an upper circular insert 10 and a lower circular insert 11 provided with an opening 12,

V tomto konkrétním příkladě, kdy jsou svary prováděny na titanových materiálech, je dutý trn 9 opatřen přívodem 13 přidav- _;ného ochranného plynu, který vystupuje otvory 14 po obvodě dutého trnu 9 do prostoru mezi horní kruhovou vložkou 10 a dolní kruhovou vložkou 11 a dále uniká do volné atmosféry otvorem 12 v dolní kruhové vložce 11. Kruhový posuv sváířovací hlavy během svařování provádí svářeč, který rovněž zajišťuje ruční podávání přídavného drátu. Pro zlepšení ochrany svarové lázně lze čelní plochy okolních trubek zakrýt a celý prostor kolem prováděného svaru ohradit, a to především na titanových materiálech.In this particular example, when the welds are performed on titanium materials, the hollow mandrel 9 is provided with an inlet 13 _; shielding gas, which extends through openings 14 along the circumference of the hollow mandrel 9 into the space between the upper circular insert 10 and the lower circular insert 11 and further escapes into the free atmosphere through the opening 12 in the lower circular insert 11. ensures manual feeding of additional wire. To improve the protection of the weld pool, the front surfaces of the surrounding tubes can be covered and the entire area around the weld to be welded, especially on titanium materials.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

256 287

Welding head β by hand control for welding tubes into tube sheets »which consists of a welding torch and a central welding torch guide centered by a centrally welded pipe * marked by * that the welding torch (1) has an extended torch extension (3) at its end the welding torch (i) is movable by means of a yoke (6) and a guide tube (7) by means of a screw (8) rotatable on the mandrel (9),

1 drawing

256 287