[发明专利]一种适用管体焊接的氩弧焊焊接方法及该方法使用的辅助装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用管体焊接的氩弧焊焊接方法及该方法使用的辅助装置。

背景技术：

一些流体液压管(油管、水管)接口处的焊接都采用钨极氩弧焊。焊接时的惰性气体保护完全由焊枪提供，液压流体管两端空气自由流通。因为管路焊接的特殊性，必须采用单面焊双面成型，钨极氩弧焊能够较好的满足要求。打底焊时由于不能在流体管内侧设置衬垫，所以对焊接操作要求较高：打底焊层太薄则容易出现裂纹，太厚则熔池液态金属在应力作用下会使焊缝内侧产生较大的不规则余高；并由于内腔处空气作用，焊缝内表面也有大量氧化皮存在。在满足液压流体管力学性能的条件下，如果焊缝内侧余高过大且存在大量氧化皮，使其内径减小，在液压管长时间使用过程中容易聚集很多流体中的渣和杂质，导致其在设计压力下往往不能达到理论流量(特别是在复杂空间位置的转弯处，对其使用过程的影响更加明显)。而提高压力则会使液压流体对环形焊缝(余高处)及管壁形成较大的冲击力和内应力，使容易产生缺陷的位置(如焊缝区和热影响区或液压管内部由于成分偏析缺陷处)的接头质量下降，同时还降低液压流体管的使用寿命、使用性能和安全系数。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种能降低焊接缺陷，提高接头性能进而提高其使用寿命与使用性能的一种适用管体焊接的氩弧焊焊接方法。

本发明提供的一种适用管体焊接的氩弧焊焊接方法，步骤如下：

将两根要焊接在一起的管体于焊接端口对接，保留间隙形成焊缝；

将两管体的非焊接端口用装上端盖，其中的一个端盖开有一个通气孔或通气管；

开始施焊前，沿通气孔或通气口不断地通入氩气，将管体内的其他空气由焊缝排出；

管体内通入氩气一段时间后，开始用钨极氩弧焊施焊，打底焊施焊期间不断通入氩气。

上述施焊前通入氩气的最短时间由公式t＝πD²L/4Q算出，其中t为通气时间，D为管子内径，L对接后的两段管子长度，Q为流量。

进一步地，在焊接的过程中随着焊缝面积的减少，适当调节通入管体内氩气的流量。

上述施焊过程中输入的氩气纯度为99.99％。

本方案的优点是：

一、在焊接前及焊接过程中在管体内输入氩气，可防止焊缝内表面氧化，保证焊接质量。

二、在焊接过程中，一定流量的氩气从焊缝内排出，对环焊缝打底层熔池处熔融的液态金属产生了一定的、均匀的压力，使得打底层成型比较均匀并抵消了部分重力，降低了余高，焊接处的内径不会明显减少。

本发明的第二个目的在于提供一种管体氩弧焊焊接辅助装置，以使在管体焊接前及焊接过程中在管体内输入氩气，可防止焊缝内表面氧化，降低余高，保证焊接质量。

本发明提供的一种管体氩弧焊焊接辅助装置，其特征在于包括两根要焊接在一起的管体、用来封闭管体端口的两个端盖，以及一个氩气输出装置，所述的两管体于焊接端口对接，保留间隙形成焊缝，其中一个端盖开有一个通气孔或通气管，所述的两端盖分别安装在两管体的非焊接端口，氩气输出装置的氩气输出端口与一个端盖通气孔或通气管对接。

附图说明

图1是常规方法下液压管的钨极氩弧焊焊接图。

图2本发明下的液压管钨极氩弧焊焊接示意图。

图3是图2局部A放大图。

具体实施方式

两根长度合适的液压流体管1，材质最好为低碳结构钢，采用合适的工艺将两管于端口装配对接，且一定要留有根部间隙，间隙大小取工艺范围内的中间值为好。空间位置为最好为平对接，两个套筒盖2(6)分别安装在管的两个非焊接端口，其中的一个端盖2开有一个通气孔，与氩气输出装置的输出管3连接，此管最好为紫铜管，其直径与套筒盖上的孔的直径相当，用来将氩气输入管体，管内空气则由焊缝根部间隙排出。通入氩气流量由氩气瓶处的压力计控制。开始施焊前应先通入纯度≥99.99％氩气一段时间，最短时间可由公式t＝πD²L/4Q(t：通气时间D：管子内径L：管子长度Q：流量，计算单位按照国际单位换算)估算出，后采用半自动钨极氩弧焊开始施焊，开始施焊时要观察溶滴形态来调节通入管体氩气流量，以熔池能均匀的成型于坡口根部处且不下陷、表象为无气孔及氧化皮存在、施焊时能形成均匀溶孔为宜。对于气体调节过程中的根部成型缺陷要进行打磨，重新施焊。要求采用多层多道焊8，焊道清理采用钢丝刷打磨。在焊接时管内氩气对环焊缝打底层4熔池处熔融的液态金属产生了一定的、均匀的压力，使得打底层4成型十分均匀并抵消了部分重力，降低了余高5，实验阶段可以剖开用游标尺测量余高5，一般在0.5-1.5mm范围内，比较之前有大幅度降低。