專利名稱：管道氬弧打底焊接的充氬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
管道氬弧打底焊接的充氬裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于管道焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種管道焊口根部氬弧打底焊接的 充氬裝置。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)火電行業(yè)超高參數(shù)機(jī)組的推廣，主汽和再熱熱段管道全面采用P91/P92 材質(zhì)的趨勢不可逆轉(zhuǎn)。鑒于P91/P92材質(zhì)含Cr量較高，焊接過程中需要對管道內(nèi)壁進(jìn)行充 氬保護(hù)，避免氧化現(xiàn)象的發(fā)生。從國內(nèi)首次采用P91/P92材質(zhì)的管道開始，管道內(nèi)部充氬保 護(hù)就成為困擾施工企業(yè)的一大難題。特別是隨著超超臨界機(jī)組的投運(yùn)，高壓管道向大口徑 大壁厚方向發(fā)展，特別是主汽和再熱熱段管道逐步采用P91/P92材質(zhì)。由于管徑的逐步增 大，管道內(nèi)部充氬的難度越來越高?，F(xiàn)有的充氬方式采用紙膠帶、鋁膠帶或其他粘接劑將可溶紙粘接在管道內(nèi)壁焊 口兩側(cè)，形成密閉氣室，沖入氬氣進(jìn)行空氣置換。此種充氬方式存在如下缺點1.采用氣室置換為保證密封的嚴(yán)密性，需要制作4 6道密封紙堵，用膠帶在管道 內(nèi)兩側(cè)各粘貼2 3層氣室，耗費(fèi)大量的人工和時間；2.由于管道氬弧焊打底前需要進(jìn)行預(yù)熱200°C左右，造成管道內(nèi)壁溫度較高，普 通紙質(zhì)膠粘帶不能適用如此的高溫，容易脫落造成氣室泄露；3.后期采用鋁膠帶，雖然克服了高溫的影響，但是鋁膠帶在焊接完成后無法完整 取出，造成在管道內(nèi)部殘留，吹管階段在350 450°C階段，從管壁剝落，部分隨氣流吹出管 道，仍有部分殘留在管道內(nèi)造成疏放水管道閥門堵塞，甚至報廢；4.其他粘接劑除無法適應(yīng)高溫預(yù)熱，也無法滿足多種環(huán)境溫度下的粘接要求，例 如環(huán)境溫度低于-10°C時部分粘接劑就會失去粘接能力，穩(wěn)定性差，特別是在打底階段一旦 氣室泄露，會前功盡棄，必須將已焊接完成的部分進(jìn)行切割后重新對氣室進(jìn)行密封；5.隨著管徑的增大，可溶紙、草板紙由于本身強(qiáng)度的原因，在管道內(nèi)無法做到有效 的支撐，特別是充氬階段可溶紙、草板紙會吸收潮氣，在高溫狀態(tài)下強(qiáng)度進(jìn)一步降低，致使 脫落的幾率大大增加；6.采用氣室充氬的方式會造成大量的氬氣流失，由于需要進(jìn)行空氣的置換又不能 把氣室完全密封，造成的氬氣的大量浪費(fèi)，一般熱段每道焊口需要3 5瓶氬氣(不包括氣 室脫落的損失)；7.用可溶紙或草板紙加工制作氣室，浪費(fèi)了大量的人力，另外由于是一次性適用， 也同時浪費(fèi)了大量的材料； 8.部分施工現(xiàn)場針對水平管道，采用人工跟蹤充氬保護(hù)，雖然效果較好，但是存在 著較大的安全隱患，高溫、缺氧、電擊等危害不可避免。另外此種方案也不適用于立管的充 氬； 9.采用氣室置換，由于氣室較大需要焊接前進(jìn)行，每次置換至少需要30 60分 鐘，浪費(fèi)了大量的時間。
實用新型內(nèi)容本實用新型目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種管道氬弧打底焊接的 充氬裝置。本實用新型提供的管道氬弧打底焊接的充氬裝置包括一個移動支架和一個固定 支架，在移動支架和固定支架之間至少鉸接安裝有兩個連接支撐臂，每個連接支撐臂包括 兩個鉸接在一起的支撐桿，支撐桿的另一端分別鉸接在移動支架和固定支架上，在移動支 架上還鉸接安裝有一個調(diào)整絲母，和調(diào)整絲母配合的拉力調(diào)整絲桿的末端與固定支架之間 固定有一個拉簧，固定支架上安裝有一個導(dǎo)流管，導(dǎo)流管的末端固定安裝有一個開口向外 的喇叭口狀或筒狀氣體保護(hù)罐，導(dǎo)流管上設(shè)置有一個用于連接氬氣罐的氣體接口(氣體接 口傾斜向外，并與導(dǎo)流管的氣體接口以外部分形成銳角)，固定支架上同時安裝有一個環(huán)狀 牽引接頭或在固定支架上開設(shè)一個牽引孔。移動支架和固定支架之間鉸接安裝的連接支撐臂優(yōu)選兩個或三個，每個連接支撐 臂中兩個鉸接在一起的支撐桿的鉸接點上向外安裝有一個支撐腿。本實用新型的優(yōu)點和積極效果1.首先它針對施焊部位進(jìn)行充氬保護(hù)，克服了氣室充氬氬氣浪費(fèi)的問題；2.焊接工作完成后整套裝置可以完全從管道內(nèi)部取出，不會在管道內(nèi)遺留雜物， 不會對機(jī)組運(yùn)行安全造成隱患；3.此裝置可以適用于DI300以上的各種管徑的管道，管徑越大它的優(yōu)勢越明顯；4.所有的部件均采用模塊化設(shè)計，構(gòu)造簡單，適應(yīng)性強(qiáng)；5.由于充氬部位緊靠管壁，不會受到管道內(nèi)部氣流影響；6.由于采用全金屬部件，不會受到管道內(nèi)部溫度高低的影響，可以全天候工作；7.此裝置可以無限次重復(fù)使用，基本沒有任何損耗。經(jīng)過試用此裝置，充氬效果明顯改善，一般氬氣用量只需要原氬氣用量的25%即 可。不會出現(xiàn)氣室脫落的現(xiàn)象，減小了焊接人員的心理壓力。同時充氬過程省去了置換的 過程，縮短了焊接時間，每道焊口能節(jié)約成本如下(以300MW機(jī)組主汽DI387為例)人工至少可以節(jié)省1人機(jī)械避免了砂輪、線軸的磨損材料可溶紙6張鋁膠帶0. 5盤氬氣2瓶、如管內(nèi)徑是700mm就能節(jié)省5瓶左右。不會出現(xiàn)中途切口現(xiàn)象，而加紙堵做氣室焊接始終存在施焊中途紙堵的開裂，導(dǎo) 致切口反復(fù)施工的風(fēng)險。該充氬裝置在實際施工過程中，能有效降低成本，節(jié)約人工，降低 風(fēng)險，增加效益和施工效率，可以在今后的火電施工項目中進(jìn)行大力推廣和應(yīng)用。
圖1是管道氬弧打底焊接的充氬裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1調(diào)整絲母，2拉力調(diào)整絲桿，3拉簧，4支撐腳，5支撐桿，6固定支架，7牽引 接頭，8氣體接口，9導(dǎo)流管，10氣體保護(hù)罐，11移動支架。
具體實施方式
實施例1 如圖1所示，本實用新型提供的管道氬弧打底焊接的充氬裝置包括一個移動支架 11和一個固定支架6，在移動支架和固定支架之間至少鉸接安裝有兩個連接支撐臂，每個 連接支撐臂包括兩個鉸接在一起的支撐桿5，支撐桿的另一端分別鉸接在移動支架和固定 支架上，在移動支架上還鉸接安裝有一個調(diào)整絲母1，和調(diào)整絲母配合的拉力調(diào)整絲桿2的 末端與固定支架之間固定有一個拉簧3，固定支架上安裝有一個導(dǎo)流管9，導(dǎo)流管的末端固 定安裝有一個開口向外的喇叭口狀或筒狀(本例為筒狀)氣體保護(hù)罐10，導(dǎo)流管上設(shè)置有 一個用于連接氬氣罐的氣體接口 8，該氣體接口傾斜向外，并與導(dǎo)流管的氣體接口以外部分 形成銳角以增大氣體阻力，固定支架上同時安裝有一個環(huán)狀牽引接頭7。移動支架和固定支架之間鉸接安裝的連接支撐臂優(yōu)選兩個或三個(本例為三 個)，每個連接支撐臂中兩個鉸接在一起的支撐桿的鉸接點上向外安裝有一個支撐腿4。使用方法1、對口前在管子一端安裝該裝置，通過轉(zhuǎn)動調(diào)整絲母1使拉力調(diào)整絲桿1外移并 使拉簧3拉緊來調(diào)整裝置的支撐力，支撐力不能過小，否則施焊過程中由于管道受熱膨脹、 充氬小罐還要隨時調(diào)整位置，會造成支撐架的位移或偏心，從而不能正常施焊。2、通過旋轉(zhuǎn)整個裝置使充氬的氣體保護(hù)罐10的罐口處于焊縫中心位置，罐口與 管道內(nèi)壁之間始終保持5mm左右最佳。隨著間距的增加保護(hù)的效果會同時下降。3、將氬氣膠管連接在氣體接口 8上，將鋼絲繩連接在牽引接頭7上，然后將氬氣膠 管和鋼絲繩預(yù)先放在管道的出口一端。4、打底施焊過程中，由一名焊工施焊的同時，另一名焊工用焊絲由焊縫推動氣體 保護(hù)罐10使其處于正在施焊的根部，滿足根部的跟蹤充氬。5、隨著封底焊長度的增加配合人員調(diào)整氣體保護(hù)罐10的空間會越小，當(dāng)調(diào)整操 作困難時可由施焊的焊工自己調(diào)整罐口的位置，當(dāng)打底焊封口還剩30-40mm長時，將小罐 一步到位即可完成封底。6、打底結(jié)束，將裝置用鋼絲繩由管道開口端拽出。
權(quán)利要求1.一種管道氬弧打底焊接的充氬裝置，其特征在于該裝置包括一個移動支架和一個固 定支架，在移動支架和固定支架之間至少鉸接安裝有兩個連接支撐臂，每個連接支撐臂包 括兩個鉸接在一起的支撐桿，支撐桿的另一端分別鉸接在移動支架和固定支架上，在移動 支架上還鉸接安裝有一個調(diào)整絲母，和調(diào)整絲母配合的拉力調(diào)整絲桿的末端與固定支架之 間固定有一個拉簧，固定支架上安裝有一個導(dǎo)流管，導(dǎo)流管的末端固定安裝有一個開口向 外的喇叭口狀或筒狀氣體保護(hù)罐，導(dǎo)流管上設(shè)置有一個用于連接氬氣罐的氣體接口，固定 支架上同時安裝有一個環(huán)狀牽引接頭或在固定支架上開設(shè)一個牽引孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于移動支架和固定支架之間鉸接安裝的連接 支撐臂為兩個或三個，每個連接支撐臂中兩個鉸接在一起的支撐桿的鉸接點上向外安裝有 一個支撐腿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于導(dǎo)流管上設(shè)置的氣體接口傾斜向外，并 與導(dǎo)流管的氣體接口以外部分形成銳角。
專利摘要一種管道氬弧打底焊接的充氬裝置。包括移動支架和固定支架以及支架之間安裝的連接支撐臂，每個連接支撐臂包括兩個鉸接在一起的支撐桿，在移動支架上還鉸接安裝有一個調(diào)整絲母，和調(diào)整絲母配合的拉力調(diào)整絲桿的末端與固定支架之間固定有一個拉簧，固定支架上安裝有一個導(dǎo)流管，導(dǎo)流管的末端固定安裝有一個氣體保護(hù)罐，導(dǎo)流管上設(shè)置有一個用于連接氬氣罐的氣體接口，固定支架上同時安裝有一個環(huán)狀牽引接頭。該裝置克服了氬氣浪費(fèi)的問題，充氬效果明顯改善，氬氣用量只需要原用量的25％。不會出現(xiàn)氣室脫落的現(xiàn)象，減小了焊接人員的心理壓力。同時省去了充氬置換的過程，縮短了焊接時間，適用于DI300以上的各種管徑的管道，管徑越大優(yōu)勢越明顯。
文檔編號B23K9/32GK201848639SQ20102056663
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者段洪鋼, 王樹良 申請人:天津電力建設(shè)公司