一种管子与管板相焊的背面气体保护工装及保护方法技术

本发明专利技术公开了一种焊缝背面气体保护工装及保护方法，特别是一种管子与管板相焊的背面气体保护工装及保护方法，属于焊接工装技术领域。本发明专利技术的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，该工装一端为可插入并固定于管子内呈锥形的弹性定心夹、另一端为可与管子端部紧密贴合的端盖，该端盖与弹性定心夹之间通过缩颈相连并形成环形凹槽，从端盖外侧开设有穿入缩颈的盲孔，且缩颈上开设有通气孔，该通气孔将盲孔与环形凹槽连通。管子与管板相焊采用发明专利技术时，能够使焊缝背面（管子内壁）处于保护气体的保护之内，并且能够节约保护气体；同时使得管子与管板的焊缝能够形成良好的保护气氛，使焊缝更加美观、优良。

Gas protection tooling and protection method on the back of a tube and pipe plate welding

The invention discloses a gas protection device and a protection method for the back side of the welding seam, in particular to a backing gas protection fixture and a protection method which are welded by the tube to the tube sheet, and belongs to the welding tooling technology field. On the back of a gas protection tube and tube plate of the invention is welding equipment, the tooling end is inserted and fixed on the inner cone is elastic centering clamp, another end is the end part of the tube and tightly cover the end cap and the elastic clip through the neck and connected centering the formation of annular grooves, are arranged into the blind hole of neck from the end cap, and the neck is provided with a through hole, the ventilation hole will be connected to the blind hole and the annular groove. Tube and tube plate welded by the invention, can make the weld (pipe inner wall) in the protection of gas, and can save the protective gas; at the same time to make the weld tube and tube plate can form a good atmosphere, the weld seam is more beautiful and excellent.

【技术实现步骤摘要】
一种管子与管板相焊的背面气体保护工装及保护方法
本专利技术涉及一种焊缝背面气体保护工装及保护方法，特别是一种管子与管板相焊的背面气体保护工装及保护方法，属于焊接工装

技术介绍
管子与管板相焊时，通常为角焊缝结构，当管子是镍基合金管子、不锈钢管子或钛及钛合金管子等较为活泼的金属管子。在施焊过程中，为了使焊缝背面（即管子与管板相焊处的管子内壁）不被高温氧化而影响管子的抗腐蚀能力，需要在焊缝背面通入保护气体（保护气体优选为惰性气体，比如氩气）。现有技术中，通常采用的方式是：如图1所示，在管子与管板组焊时，管子的一端与管板相组焊，管子的另一端持续的注入保护气体，该保护气体将管子内的空气排出，使得焊缝背面处于保护气体的保护之内，从而避免了焊缝背面被高温氧化。但是上述方式不足之处在于：由于保护气体需要置换整根管子内部的空气，并且需要持续的注入充满管子内部的保护气体，这就造成了保护气体的浪费；同时，大量的保护气体从管子内流出后将与焊枪内流出的保护气体相交叉（气流方向相反），容易破坏焊缝（即管子与管板相焊处）的保护气氛，从而影响了焊缝的保护效果。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种管子与管板相焊的背面气体保护工装及保护方法，本专利技术能够使焊缝背面处于保护气体的保护之内，并且能够节约保护气体；同时使得管子与管板的焊缝能够形成良好的保护气氛，使焊缝更加美观、优良。本专利技术采用的技术方案如下：一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，该工装一端为可插入并固定于管子内呈锥形的弹性定心夹、另一端为可与管子端部紧密贴合的端盖，该端盖与弹性定心夹之间通过缩颈相连并形成环形凹槽，从端盖外侧开设有穿入缩颈的盲孔，且缩颈上开设有通气孔，该通气孔将盲孔与环形凹槽连通。管子与管板相焊采用本专利技术的工装时，用手推压弹性定心夹并插入待焊接端的管子管口，同时将该工装推入管子内，直至端盖与的管子端部贴合，在弹性定心夹回弹的弹力作用下，实现将该工装固定于管子内部，同时利用弹性定心夹的弹力，保证弹性定心夹和管子基本同心，使端盖和管子贴合更紧密且不易松动。此时，环形凹槽位于管子与管板待焊接处的背面，并与管子内壁形成环形腔体；盲孔面向待焊接处的管子管口外。然后通过外接的输气管向盲孔内持续注入保护气体（保护气体优选为惰性气体，比如氩气），保护气体从通气孔流入环形腔体内，使保护气体保持充满整个环形腔体，并保持正压，防止空气侵入，也防止端盖松脱，实现将待焊接处的背面处于保护气体的保护之内，即可进行管子与管板的焊接作业；施焊完毕后，只需将该工装从管子内拔出，即可进行下一根管子与管板的焊接作业，方便实用。由于环形腔体的容积是远小于整根管子内腔的容积，故能够极大的减少保护气体的用量，节约保护气体。由于端盖与管子端部紧密贴合，焊缝背面的保护气体基本不会从焊接端的管子管口流出，能够避免破坏焊缝的保护气体的保护气氛的情况发生。并且得益于端盖的存在，使得管子端部形成连续的实体（相当于端盖将管子管口密封），使得管子与管板的焊缝的保护气体能够形成完整的“钟罩形”。即端盖与管子端部紧密贴合，能阻止焊枪喷嘴喷出的保护气体无阻飘散，有利于形成类似“钟罩形”的保护气氛，有效保护焊接熔池，对焊缝形成更加良好的保护，使得焊缝成形更加美观，焊缝质量更加优良。明显的，弹性定心夹一端为与缩颈连接的连接端，该连接端的直径小于管子内径，另一端为自由端、该自由端在自由状态（松弛状态）下时的直径略大于管子内径，用以实现将该工装插入并固定于管子内。本专利技术的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，所述弹性定心夹包括与缩颈相连的连接部、以及连接于连接部上的多个具有锥度的弹性片。作为弹性定心夹优选的具体设计，明显的，此时，环形凹槽由端盖与连接部之间通过缩颈相连形成。本设计结构简单，容易实现。优选的，所述弹性片有4个，弹性片的截面呈弧形。本专利技术的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，所述通气孔有多个，且呈圆周阵列的均布于缩颈圆周方向上。使得保护气体能够均匀的流入并充满于环形腔体内。本专利技术的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，所述端盖的直径略小于管子外径。即，端盖的直径介于管子的外径与内径之间，且端盖的直径更接近于管子的外径。能够更好的使端盖与管子端部紧密贴合，既不妨害焊枪的操作，也便于观察熔池。本专利技术的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，该工装为一体成型结构。本专利技术的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，所述端盖与缩颈为一体成型结构，所述弹性定心夹可拆卸的与缩颈相连。本专利技术的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，所述盲孔上连接有导气管。便于外接的输气管与盲孔相连通，注入保护气体。进一步的，所述导气管上连接有气动快速接头。便于外接的输气管连接于导气管上。一种管子与管板相焊的背面气体保护方法，包括以下步骤：采用上述工装，并将该工装插入并固定于待焊接处的管子内；该工装的环形凹槽位于管子与管板待焊接处的背面，并与管子内壁形成环形腔体，该工装的盲孔面向待焊接处的管子管口外，且端盖与管子端部紧密贴合；从该工装的盲孔向环形腔体内持续的注入保护气体，使保护气体保持充满整个环形腔体，并使保护气体保持正压，防止空气侵入破坏保护效果。得益于环形凹槽与环形腔体的设计，能够使焊缝背面（管子内壁）处于保护气体（例如氩气）的保护之内，并且能够节约保护气体；端盖与管子端部紧密贴合，焊缝背面的保护气体基本不会从焊接端的管子管口流出，能够避免破坏焊缝的保护气体的保护气氛的情况发生，并且能够阻止焊枪喷嘴喷出的氩气无阻飘散，有利于形成类似“钟罩形”的保护气氛，有效保护焊接熔池，对焊缝形成更加良好的保护，使得焊缝成形更加美观，焊缝质量更加优良。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，结构简单，易于实现，操作方便，便于制造，实用性强，有利于推广应用；管子与管板相焊采用本专利技术时，能够使焊缝背面（管子内壁）处于保护气体的保护之内，并且能够节约保护气体；同时使得管子与管板的焊缝能够形成良好的保护气氛，使焊缝更加美观、优良。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是现有技术中焊缝背面的保护气体的流向示意图;图2是本专利技术的工装的剖视图;图3是本专利技术的工装安装于管子内的剖视图;图4是图3中A-A向剖视图（不包括管板）。图中标记：1-端盖、2-缩颈、21-盲孔、22-通气孔、23-环形凹槽、3-弹性定心夹、31-连接部、32-弹性片、4-导气管、41-气动快速接头、5-管子、51-环形腔体、6-管板。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例1如图2至图4所示，本实施例的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，该工装一端为可插入并固定于管子内呈锥形的弹性定心夹3、另一端为可与管子端部紧密贴合的端盖1，该端盖1与弹性定心夹3之间通过缩颈2相连并形成环形凹槽23，从端盖1外侧开设有穿入缩颈2的盲孔21，且缩颈2上开设有通气孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，其特征在于：该工装一端为可插入并固定于管子内呈锥形的弹性定心夹（3）、另一端为可与管子端部紧密贴合的端盖（1），该端盖（1）与弹性定心夹（3）之间通过缩颈（2）相连并形成环形凹槽（23），从端盖（1）外侧开设有穿入缩颈（2）的盲孔（21），且缩颈（2）上开设有通气孔（22），该通气孔（22）将盲孔（21）与环形凹槽（23）连通。

【技术特征摘要】
1.一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，其特征在于：该工装一端为可插入并固定于管子内呈锥形的弹性定心夹（3）、另一端为可与管子端部紧密贴合的端盖（1），该端盖（1）与弹性定心夹（3）之间通过缩颈（2）相连并形成环形凹槽（23），从端盖（1）外侧开设有穿入缩颈（2）的盲孔（21），且缩颈（2）上开设有通气孔（22），该通气孔（22）将盲孔（21）与环形凹槽（23）连通。2.如权利要求1所述的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，其特征在于：所述弹性定心夹（3）包括与缩颈（2）相连的连接部（31）、以及连接于连接部（31）上的多个具有锥度的弹性片（32）。3.如权利要求2所述的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，其特征在于：所述弹性片（32）有4个，弹性片（32）的截面呈弧形。4.如权利要求1所述的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，其特征在于：所述通气孔（22）有多个，且呈圆周阵列的均布于缩颈（2）圆周方向上。5.如权利要求1所述的一种管子与管板相焊的背面气体保护工装，其特征在于：所述端盖（1）的直径略小于管子（5）外径。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊恒，唐兴全，李君立，强凯，冯浩，李锡伟，曾建均，文波，胡世强，张军，林祯贵，姚明清，唐红，
申请(专利权)人：四川科新机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51