[发明专利]一种筒体熔焊对接环缝背面气体保护装置

说明书

技术领域

本发明属于金属材料焊接加工技术领域，适用于钛合金、不锈钢等材料的筒体对接接头 电弧熔焊工艺。

背景技术

现有技术中，为防止钛合金之类材料在焊接时，高温熔池及焊缝两侧近缝区受空气中有 害成分影响，造成接头性能降低，常采用真空电子束焊接方法，此方法焊接质量好，但设备 价格高昂，不适应单件或小批量生产；也有将整段筒体两端封闭、或采用隔板方式密闭出一 段舱室，再通过不断地充、放保护气体的方式，置换出筒体内空气后，再进行焊接的方法， 但会造成保护气体的大量消耗以及焊接准备气体置换所需时间的延长，如果采用隔板装置， 拆装由于筒体卷圆不规整以及焊接变形，也相对困难。

发明内容

本发明正是为了解决现有技术长期存在的问题而提供的一种结构灵活，可调节，适应不 同直径筒体环缝，焊缝熔池及近缝区气体保护效果良好，同时可减少筒体焊接的椭圆变形， 并节约保护气体，减少提前通气气体置换所需时间、操作简便的焊接辅助装置。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种筒体熔焊对接环缝背面气体保护装置，本发明特征是，包括焊接夹具和气体保护气 路两部分，焊接夹具由1件支撑环、8件调节螺杆和8块弧度和筒体内径相同的弧形气体保 护槽组成，保护槽侧面开设有充气孔，槽内加辅助气体均匀扩散的多孔板，保护槽两侧面与 筒体内壁接触弧面上设有密封槽，如筒体椭圆变形较大，保护槽弧面与壳体内壁贴合不紧密， 影响密封效果时，槽内可填充石棉绳。气体保护气路包括2件分流器和8路配气管路，每个 分流器设有一个进气口和4个出气口，2个分流器布置在焊接夹具两侧，8个出气口用配气管 路分别和8件气体保护槽上的充气孔相连。使用时，焊接夹具上的弧形气体保护槽通过调节 螺杆被顶紧贴合罩在筒体内壁准备焊接位置上，8件弧形气体保护槽相互连通(间隙处贴胶 带纸辅助密封)，在焊缝背面形成一个环形保护罩，开始焊接前2-3分钟提前通保护气体，待 置换出弧形气体保护槽内空气后，开始焊接，槽内保护气体将高温熔池及焊缝两侧近缝区与 空气隔开，免受其不利影响。

本发明焊接夹具带有调节螺杆，气体保护槽之间留有调节间隙，顶紧后，可防止夹具由 于筒体焊接受热膨胀后出现松动；拆装方便，适用于筒体两端带有内径小于筒体内径的前后 环的焊接结构。

本发明气体保护槽和多孔板材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢，多孔板厚度1mm，其上密布孔(11)，孔(11)间纵横向间距均为3mm。

本发明保护槽槽宽20mm，深40mm，多孔板安装位置距槽底10mm，适应于单面焊双 面成形熔焊工艺。

本发明的有益效果是，整个装置结构灵活，可调节，操作简便，适应不同直径筒体环缝， 焊缝熔池及近缝区气体保护效果良好，同时可减少筒体焊接的椭圆变形，并节约保护气体， 减少提前通气气体置换所需时间。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图主视图；

图2是本发明装置的结构示意图左视图；

图3是TC4钛合金焊接筒体的结构简图；

图4是保护槽(3)立体图；

图5是分流器(5)立体图；

图6是多孔板(4)简图主视图；

图7是多孔板(4)简图俯视图。

具体实施方式

见图1，图2，一种筒体熔焊对接环缝背面气体保护装置，本发明特征是，包括焊接夹具 和气体保护气路两部分，焊接夹具由1件支撑环1、8件调节螺杆2和8块弧度和筒体内径相 同的弧形气体保护槽3组成，保护槽3侧面开设有充气孔7，槽内加辅助气体均匀扩散的多 孔板4，保护槽3两侧面与筒体内壁接触弧面上设有密封槽8，如筒体椭圆变形较大，保护槽 弧面与壳体内壁贴合不紧密，影响密封效果时，槽内可填充石棉绳。气体保护气路包括2件 分流器5和8路配气管路6，每个分流器5设有一个进气口9和4个出气口10，2个分流器5 布置在焊接夹具两侧，8个出气口10用配气管路分别和8件气体保护槽上的充气孔7相连。 使用时，焊接夹具上的弧形气体保护槽3通过调节螺杆2被顶紧贴合罩在筒体内壁准备焊接 位置上，8件弧形气体保护槽3相互连通【间隙处贴胶带纸辅助密封】，在焊缝背面形成一个 环形保护罩，开始焊接前2-3分钟提前通保护气体，待置换出弧形气体保护槽3内空气后， 开始焊接，槽内保护气体将高温熔池及焊缝两侧近缝区与空气隔开，免受其不利影响。