[实用新型]石油管道激光电弧复合焊接装置

说明书

本实用新型提供了一种石油管道激光电弧复合焊接装置。包括：焊接工作台；两个转动装置，两个转动装置上分别安装用于被焊接的两个石油管道；两个转动装置同步转动，两个石油管道同轴设置且具有对接处；电弧焊接装置，电弧焊接装置具有焊枪；和激光器，激光器具有激光头；且激光头和焊枪的枪嘴设置于对接处的外侧，沿着石油管道的转动方向，枪嘴处于激光头的下游侧；激光头发射的激光束沿对接处的径向方向延伸，激光束与焊枪的枪嘴轴线之间的夹角为30°至50°，且在对接处形成的激光束热源与电弧热源之间的间距为2mm至6mm。缩短了工作周期短，焊接效率有所提高，焊接工艺稳定，重复性高，飞溅较小，焊缝稳定美观，焊接速度提高了将近1倍。

技术领域

本实用新型涉及石油管道焊接领域，特别是涉及一种石油管道激光电弧复合焊接装置。

背景技术

石油管道通常采用低碳钢管，低碳钢的强度和硬度不高，塑性和韧性较好，同时具有优良的焊接性能，因此其制成的钢管被运用于储运各环节和承压条件较低的结构件方面。而随着社会发展的进程加快，低碳钢管的使用量和应用逐步增加，这也意味着对低碳钢管的焊接质量和效率提出了要求。相较于其他电弧焊，埋弧焊具有熔深大、焊缝保护效果好、填充金属少的特点，因此被广泛应用于低碳钢管件的焊接环节之中。然而，由于需要在焊接过程中铺放、回收焊剂，从而大大地限制限制了其工作效率。同时，由于采用的较大电流，热影响区和变形量较大，增大了控制焊缝质量的难度。目前对于低碳钢管对接焊接进行改进的方法，主要还是集中在如何通过增加电弧热源的电压，或者是再直接增加电弧焊枪或送丝嘴。虽然一定程度上能解决熔深不够或者焊接速度太慢的问题，但是这些方法都会增大焊缝附近的热影响区，提高了控制焊缝质量的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有低碳钢管的至少一个的缺陷，提供一种石油管道激光电弧复合焊接装置及方法，可在保证焊接成型稳定的条件下，尽可能地提高焊接效率以及焊缝间隙适应性。

一方面，本实用新型提供了一种石油管道激光电弧复合焊接装置，包括：

焊接工作台；

两个转动装置，安装于所述焊接工作台，两个所述转动装置上分别安装用于被焊接的两个石油管道；两个所述转动装置同步转动，两个石油管道同轴设置且具有对接处；

电弧焊接装置，安装于所述焊接工作台，所述电弧焊接装置具有焊枪；和

激光器，安装于所述焊接工作台，所述激光器具有激光头；且

所述激光头和所述焊枪的枪嘴设置于所述对接处的外侧，沿着所述石油管道的转动方向，所述枪嘴处于所述激光头的下游侧。

可选地，所述激光头发射的激光束沿所述对接处的径向方向延伸，所述激光束与所述焊枪的枪嘴轴线之间的夹角为30°至50°，且在所述对接处形成的激光束热源与电弧热源之间的间距为2mm至6mm。

可选地，所述石油管道激光电弧复合焊接装置还包括两个平移装置，安装于所述焊接工作台；

每个所述转动装置安装于一个所述平移装置，以在所述平移装置的带动下沿所述石油管道的轴向方向移动。

可选地，所述石油管道激光电弧复合焊接装置还包括打磨装置，安装于所述焊接工作台，以在所述平移装置将相应所述石油管道带到打磨工位时，所述打磨装置进行坡口打磨或对接环打磨。

可选地，所述激光器为光纤激光器，所述电弧焊接装置为福尼斯焊机，所述转动装置为变位机。

可选地，所述石油管道为低碳钢管，壁厚为6mm至20mm，所述对接处的坡口形式为Y形坡口。

可选地，采用的焊丝的直径为1.2mm，所述焊丝的伸出量控制在10mm至22mm，焊接速度控制在1.0m/min至1.4m/min；