[发明专利]一种钛及钛合金管氩弧焊焊接用保护罩及其使用方法

说明书

本发明公开了一种钛及钛合金管氩弧焊焊接用保护罩，该保护罩包括罩壳、贴合板、氩气进口接头、孔板和手柄，所述罩壳的左右两侧和前端均封闭设置，罩壳的下端面开设有贴合口，在所述贴合口的两个侧边均设有贴合板，所述贴合板与待焊接管路外壁之间相贴合，在罩壳的后部设有开口，所述氩气进口接头分布在罩壳的上表面，氩气进口接头与罩壳内部相连通，所述孔板设置在罩壳内部，孔板将罩壳内部空间分割为上部储气空间和下部保护空间，所述手柄焊接在罩壳上。本发明采用保护罩对钛及钛合金管路氩弧焊时将施焊部位与空气进行阻隔和降温，以避免施焊部位在高温状态吸入空气中的氧、氮、氢、碳等元素导致脆断。

技术领域

本发明属于焊接领域，具体涉及一种钛及钛合金管氩弧焊焊接用保护罩及其使用方法。

背景技术

钛及钛合金管的应用需求：钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点。钛合金管应用在舰船海水管路系统或其他系统，具有耐腐蚀性强、寿命长的特点，其应用前景广泛。

钛及钛合金管的焊接特点：钛及钛合金材料焊接时可采用氩弧焊、埋弧焊、真空电子束焊等焊接方法。进行钛及钛合金材质管路焊接时，一般采用氩弧焊。钛及钛合金焊接时，氧和氮元素的融入会使焊接部位塑性和韧性降低，容易脆断，严重影响焊接质量。其次是氢、碳元素的吸入，一样容易引起塑性和韧性降低导致脆断。钛及钛合金焊接时，温度300℃以上时能快速吸氢，温度450℃以上时能快速吸氧，温度600℃以上时能快速吸氮。所以在钛及钛合金焊接时，应控制焊接部位表面温度在300℃以下。

而钛及钛合金管路进行氩弧焊焊接时，焊接温度较高。因为超过300℃即会引起有害物质快速吸收影响焊接质量，所以需要将施焊部位与空气进行阻隔和降温。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种钛及钛合金管氩弧焊焊接用保护罩及其使用方法。本发明将施焊部位与空气进行阻隔和降温，以避免施焊部位在高温状态吸入空气中的氧、氮、氢、碳等元素引起塑性和韧性降低导致脆断。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钛及钛合金管氩弧焊焊接用保护罩，该保护罩包括罩壳、贴合板、氩气进口接头、孔板和手柄，所述罩壳的左右两侧和前端均封闭设置，罩壳的下端面开设有贴合口，在所述贴合口的两个侧边均设有贴合板，所述贴合板与待焊接管路外壁之间相贴合，在罩壳的后部设有开口，所述氩气进口接头分布在罩壳的上表面，氩气进口接头与罩壳内部相连通，所述孔板设置在罩壳内部，孔板将罩壳内部空间分割为上部储气空间和下部保护空间，所述手柄焊接在罩壳上。

所述罩壳下端面贴合口的长度和宽度均不小于40mm。

所述氩气进口接头的数量为1-2个。

待焊接管路外壁厚度小于10mm时，氩气流量为5-10ml/min，所述氩气进口接头的数量为1个；待焊接管路外壁厚度为10-15mm时，氩气流量为8-12ml/min，所述氩气进口接头的数量为1个或2个；待焊接管路外壁厚度为15-20mm时，氩气流量为10-15ml/min，所述氩气进口接头的数量为2个。

所述上部储气空间和下部保护空间的体积比为1:4-1:5。

所述孔板上气流孔的直径ø为2～4mm，孔板上氩气的有效流通面积不小于氩气进口面积的5倍。

所述贴合板为弧形板，所述弧形板与待焊接管路外壁的弧度相同。根据具体焊接需要设计成不同的贴合方式。比如使用于钛及钛合金板材氩弧焊焊时，保护罩下沿和贴合板无需制作成弧形，设计成直线型和平板即可。比如用于角焊缝内角或外交氩弧焊时，保护罩下沿和贴合板设计成直线型，其中贴合板根据需要设计成相对保护罩外倾或内倾45°。

所述罩壳的覆盖面积不小于待焊接管路外壁焊接热影响区宽度的2倍。