[发明专利]基于K-TIG的细口径管道双面双弧焊接系统和方法

说明书

本发明属于焊接技术领域，公开了一种基于K‑TIG的细口径管道双面双弧焊接系统和方法，焊机电源的负极与K‑TIG焊枪相连、正极与钨极环相连，钨极环通过绝缘杆设置在被焊管道内部，使钨极环与K‑TIG焊枪分设于被焊管道对接缝两侧；焊接时先将钨极环与被焊管道接触，焊接电源输出焊接电流起弧；再使钨极环与被焊管道内壁分离，引燃电弧；将K‑TIG焊枪沿被焊管道对接缝做圆周运动，同时增加焊接电流，环绕一周后即完成焊接。本发明将原有的K‑TIG工艺与双面双弧穿孔焊工艺结合起来，大幅度降低穿孔电流，并通过双面电弧焊工艺来降低工件的变形程度；具有设备运行成本低、工艺条件易于实现、焊接准备时间短等优点。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体的说，是涉及一种基于K-TIG的焊接系统和焊接方法。

背景技术

管道运输作为铁路、公路、海运、民用航空和长输管道五大运输行业之一，在国民经济建设中发挥着重要作用。城市和工业的发展都需要铺设大量的管道。目前管道网必须通过焊接方式来组建，因此保证管接头的焊接质量尤为关键。目前，由于手工焊接的灵活性以及对设备的要求不高等原因，室外管道的焊接仍然以手工焊接为主，它的特点就是效率高和对环境的适应性高。

K-TIG(锁孔高效熔深氩弧焊焊枪)是一种基于传统TIG焊枪，通过水冷钨极产生阴极收缩效应，配合较大焊接电流的新型穿孔焊接工艺方法。经过大量的工艺试验证明：K-TIG焊接工艺适合于焊接低热导率的金属材料，但由于采用的自由电弧平均能量密度低，小孔稳定性随工件热导率的增加而恶化，影响焊缝的稳定成形，可能会产生焊瘤、内凹、未焊透等缺陷，并且工件的变形程度较大，严重影响细口径管道的焊接质量。

发明内容

本发明要解决的是K-TIG焊中小孔稳定性随着工件热导率的增加而恶化的技术问题，提供了一种基于K-TIG的细口径管道双面双弧焊接系统和方法，将原有的K-TIG工艺与双面双弧穿孔焊工艺结合起来，大幅度降低穿孔电流，并通过双面电弧焊工艺来降低工件的变形程度；具有设备运行成本低、工艺条件易于实现、焊接准备时间短等优点。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种基于K-TIG的细口径管道双面双弧焊接系统，包括焊机电源，所述焊机电源的负极与K-TIG焊枪相连，所述焊机电源的正极与所述钨极环相连，所述钨极环固定在所述绝缘杆上，所述绝缘杆设置在被焊管道内部，使所述钨极环与所述K-TIG焊枪相对的分设于被焊管道对接缝的两侧。

进一步地，所述绝缘杆与所述被焊管道同轴。

一种基于K-TIG的细口径管道双面双弧焊接方法，该焊接方法利用如权利要求1-2所述的一种基于K-TIG的细口径管道双面双弧焊接系统进行，并且包括如下步骤：

(1)将所述绝缘杆置于被焊管道内部，并使固定在所述绝缘杆上的所述钨极环与所述K-TIG焊枪相对的分设于被焊管道对接缝的两侧；

(2)移动所述绝缘杆将所述钨极环与被焊管道接触，所述焊机电源输出起弧电流，在所述K-TIG焊枪与被焊管道之间点燃电弧，并形成电流回路；

(3)移动所述绝缘杆使所述钨极环与被焊管道内壁分离，电弧在所述钨极环与被焊管道之间引燃，完成起弧过程，使双面电弧在所述钨极环与所述K-TIG焊枪之间燃烧；

(4)将所述焊机电源按照焊接电流输出，所述K-TIG焊枪沿被焊管道对接缝以焊接速度做圆周运动，环绕一周后，即完成对被焊管道的焊接。

本发明的有益效果是：