[发明专利]钢管环焊缝内毛刺磨削装置及其磨削方法

说明书

本发明涉及一种钢管环焊缝内毛刺磨削装置及其磨削方法，其包括车架单元、直线移动单元、直线滑台、升降单元、旋转驱动单元、高压气泵、高压喷气盘、磨轮和装持单元，直线移动单元设于车体上，直线滑台上设有升降单元，且升降平台上设有旋转驱动单元，高压气泵、高压喷气盘、磨轮和装持单元均设于旋转驱动单元的旋转轴上，且高压气泵靠近升降平台，高压喷气盘、磨轮和装持单元均位于旋转轴的第二端。本发明采用脉冲电流辅助磨削钢管环焊缝处内毛刺，降低了钢管环焊缝处内毛刺的抗塑性，有利于加长磨轮的使用寿命，减少了磨削成本，同时较高频率的脉冲电流使内毛刺尖端迅速融化填充焊缝处的裂纹，提高了钢管环焊缝处内毛刺的焊接质量和磨削质量。

技术领域

本发明属于钢管内毛刺磨削技术领域，特别涉及一种钢管环焊缝内毛刺磨削装置及其磨削方法。

背景技术

钢管是当代制造业以及运输行业中的重要组成部件，在实际使用过程中由于钢管长度的限制以及钢管用途的不同需要对多根钢管进行焊接，使之能够满足相关要求，但是在相互焊接的两根钢管的环焊接处会产生形态各异的内毛刺，由于内毛刺的形态以及大小的不同会使磨轮在磨削的时候对磨轮造成严重的损伤，使磨轮的寿命大大减少；并且在焊接处会产生裂纹，裂纹不仅是焊接缺陷中最常见的一种，也是最具有破坏性的一种缺陷。当含有裂纹的焊接接头受到外载荷作用时裂纹尖端会产生应力集中,这种应力集中会严重降低焊接接头整体的力学性能，甚至会发生突然断裂的情况,此外,焊接接头中微小的裂纹在外部动态载荷作用下会逐渐扩展，并最终导致接头因发生疲劳断裂而失效，最终严重影响到相关项目以及生产活动的运作。

对钢管环焊缝的内毛刺进行磨削可以解决内毛刺产生的影响，但是传统的磨削方法会大大地减少磨轮的使用寿命，磨削效率不高、磨轮的更换频率较大，磨削完成后的磨削面存在裂纹，导致焊接处应力不足，无法满足市场对钢管高质量焊接的大量需求。而很多研究结果表明，脉冲电流可以降低内毛刺的抗塑性，但是在对不同形态的内毛刺是否施加脉冲电流以及所施加脉冲电流的大小有不同的要求，因为如果对宽度比较小的内毛刺施加脉冲电流时会造成尖端放电，对磨轮造成严重损伤；另一方面，对内毛刺磨削完成后，由于磨削装置及误差的存在，在钢管环焊缝内壁仍然存在一定高度的内毛刺，并且这些内毛刺周围会存在裂纹，这些内毛刺以及裂纹的存在，会影响钢管在运输气体和液体时的效率，研究表明当向含有裂纹的钢管环焊缝处接入较强脉冲电流时,裂纹尖端由于电流的绕流发生积聚,同时在欧姆效应作用下产生了大量的焦耳热导致裂尖处因温升瞬间超过材料熔点而发生熔化，金属的熔化可以使钢管环焊接处内部一些微小的裂纹被填充，从而达到消除因为磨削装置和误差留下的内毛刺以及裂纹存在的目的。

发明内容

针对以上情况，本发明提供了一种钢管环焊缝内毛刺磨削装置及其磨削方法，对钢管环焊缝处施加脉冲电流，减低钢管环焊缝处内毛刺的抗塑性，提高钢管环焊缝处内毛刺的磨削效率和磨削质量，进而提高磨轮的使用寿命，同时也减少了成本，并且较强脉冲电流可以减少和消除钢管环焊缝处因磨削装置和磨削误差而存在的内毛刺和裂纹，提高钢管环焊缝处的焊接质量和磨削质量。