一种用于直缝焊管内焊缝余高的控制装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于直缝焊管内焊缝余高的控制装置及其方法，包括气体输送管、连接杆和保护气杆，所述连接杆内设一沿其水平方向贯穿设置的通孔，所述保护气杆内设一沿水平方向设置的用于输送气体的孔，且所述气体输送管和保护气杆分别设置于连接杆的两端，以用于气体通过气体输送管输送至连接杆和保护气杆内。本发明专利技术通过采用保护气杆通过连接杆和气体软管与保护气体供气系统相连的结构，且在气体软管与保护气体供气系统之间装有数显调压阀，使其最小调节精度可控制为0.001MPa，以有效实现对反吹气体压力的精准控制，以控制内焊缝余高，从而有效保证内焊缝的形貌。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直缝焊管内焊缝余高的控制装置及其方法
本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种用于直缝焊管内焊缝余高的控制装置及其方法。
技术介绍
目前现有技术中，直缝焊管以采用钨极氩弧焊焊接的方式进行生产的居多，而在采用钨极氩弧焊焊接方式生产直缝焊管时由于焊接热量的输入和重力的作用，熔化金属会在管内形成内焊缝余高，因为不填充金属，内焊缝余高金属主要来自于其它位置的壁厚减薄，内焊缝余高的出现在原本均与壁厚的基础上会导致两个主要问题，一是内焊缝余高位置壁厚增加，在胀管过程中容易出现应力集中而出现开裂，二是为满足管材的最小壁厚要求，必须增加材料原本的壁厚来弥补壁厚的减薄，增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种通过将惰性气体吹入直缝焊管的压力以抵消金属融化时的重力，从而实现在直缝焊管在焊接过程中对内焊缝余高进行有效控制的一种用于直缝焊管内焊缝余高的控制装置及其方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于直缝焊管内焊缝余高的控制装置，包括气体输送管、连接杆和保护气杆，所述连接杆内设一沿其水平方向贯穿设置的通孔，所述保护气杆内设一沿水平方向设置有一用于输送气体的孔，且所述气体输送管和保护气杆分别设置于连接杆的两端，以用于气体通过气体输送管输送至连接杆和保护气杆内；优选的，为使气压有效传递，所述盲孔的内径设置为6mm。作为本专利技术的进一步方案：为使输送至保护气杆内的气体均均的输送至直缝焊管内，所述保护气杆上还均匀设置有若干个出气孔组；优选的，所述出气孔组包括中心孔、第一阵列孔组和第二阵列孔组，所述第一阵列孔组采用以中心孔的圆心进行圆周阵列设置，所述第二阵列孔组以中心孔的圆心进行圆周阵列设置，且设置于第一阵列孔组的外侧。优选的，所述中心孔的中心线与保护气杆的水平面垂直设置；所述第一阵列孔组的中心线与保护气杆的水平面垂直设置；所述第二阵列孔组的中心线与保护气杆的水平面呈75度夹角设置，以有效保护气流呈锥形从保护气杆内流出。优选的，所述出气孔组的孔径均设置为1.5mm。作为本专利技术的进一步方案：所述保护气杆上还设有第一支撑机构和第二支撑机构，所述第一支撑机构和第二支撑机构分别设置于出气孔组的两侧，用于防止保护气杆划伤直缝焊管内壁；优选的，所述第一支撑机构包括第一支撑片、第一夹片和第二夹片，所述第一支撑片上设有若干个第一过气孔，所述第一过气孔分别沿直缝焊管的输送方向贯穿设置；所述第一夹片和第二夹片分别设置于第一支撑片的两侧，且所述第一夹片和第二夹片上分别设置第二过气孔，所述第二过气孔分别沿直缝焊管的输送方向贯穿设置；优选的，所述第一过气孔的数量设置为4个，其直径依据直缝焊管内径确定，其位置关系满足第一夹片直径与第一过气孔直径之和再加5mm等于直缝焊管内径的条件，同时第一夹片和第二夹片在第一支撑片上的投影圆与第一过气孔相切设置；优选的，所述第二过气的数量设置为6个，其直径依据第一夹片和第二夹片的外径确定，其位置关系满足保护气杆外径与第二过气孔直径之和再加6mm等于第一夹片、第二夹片的外径的条件，同时第二过气孔的中心线位于任意保护气杆外径圆周的点与夹片圆周最短连线的中点。优选的，所述第二支撑机构包括第二支撑片、第三夹片和第四夹片，所述第三夹片和第四夹片分别设置于第二支撑片的两侧。作为本专利技术的进一步方案：为有效保证保护气杆输出的气体的压力，所述气体输送管上还固定设有调压阀。作为本专利技术的进一步方案：本专利技术还提供了一种用于直缝焊管内焊缝余高的控制方法，其具体步骤包括如下：步骤一：将第一支撑机构和第二支撑机构依次安装在保护气杆的两端，然后将保护气杆由直缝焊管的运动方向放入直缝焊管内；步骤二：前后推动连接杆，进行出气孔与焊枪位置的调节，确保出气孔组与焊枪的位置处于相对位置；步骤三：将气体软管连接在惰性气体气源处；步骤四：打开气源开关，启动焊枪进行焊接生产；步骤五：通过观察和测量焊缝形貌及尺寸，调节数显调压阀，控制气体反吹至焊缝的压力，以有效保证其反吹气体的压力与焊缝熔池融化金属的重力接近。应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本专利技术通过采用保护气杆通过连接杆和气体软管与保护气体供气系统相连的结构，且在气体软管与保护气体供气系统之间装有数显调压阀，使其最小调节精度可控制为0.001MPa，以有效实现对反吹气体压力的精准控制，以控制内焊缝余高，从而有效保证直缝焊管内焊缝的形貌。(2)本专利技术将通过将保护气杆上设有出气孔，且出气孔采用特定的排布方式(其由内往外一共有三层孔，第一层由一个出气孔组成，第二层有六个出气孔组成，第三层有六个出气孔组成，且第二层与第三层的出气孔以最紧密排布的方式进行排列)，以有效保证气体均匀吹至直缝焊管内。(3)本以明通过将前两层出气孔平面的法线与水平面垂直，第三层出气孔平面的法线与水平面呈75°角，以便保护气流呈锥形从保护气杆内流出。(4)本专利技术通过将所有保护气孔直径设置为1.5mm，以有效控制其气体的吹出面积。(5)本专利技术中将保护气杆两端装有支撑片和夹片，其中支撑材料由耐火阻燃布制成，夹片由pvc材料制成，支撑片的目的是防止保护气杆划伤直缝焊管内壁，夹片是为支撑片提供一定强度。(6)本专利技术通过将直缝焊管的运动方向侧的支撑片和夹片设有过气孔，目的是为了保护气体能充分流向后面工序，保护直缝焊管不被氧化；而管材运动反方向侧的支撑片和夹片未设置过气孔，目的是为充分利用保护气体，不让其在不需要保护的一端消耗流失。(7)本专利技术将过气孔大小的设置，使其能在保证支撑好的情况下，使得过气孔尽可能的大，有利于惰性保护气体流向后面的工序。(8)本专利技术可依据直缝焊管的内径大小选择保护气杆的直径，避免出气孔与直缝焊管内壁距离太远而影响反吹力的大小，选取原则为：保护气杆直径比直缝焊管内径小15～20mm。(9)本专利技术通过采用保护气杆上开孔通惰性气体反吹融化金属的方式来实现对内焊缝余高的控制，通过调节反吹气体的压力抵消融化金属的重力，实现内焊缝余高的控制。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术中用于控制内焊缝余高的装置整体结构主视示意图；图2是本专利技术中A局部俯视示意图；图3是本专利技术中A局部剖面示意图；图4是本专利技术中第一支撑机构的左视示意图。其中——01：直缝焊管、02：焊枪、1：气体输送管、2：连接杆、3：保护气杆、4：出气孔组、41：中心孔、42：第一阵列孔、43：第二阵列孔、5：第一支撑机构、51：第一支撑片、52：第一夹片、53：第二夹片、54：第一过气孔、55：第二过气孔、6：第二支撑机构、61：第二支撑片、62：第三夹片、63：第四夹片。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直缝焊管内焊缝余高的控制装置，其特征在于：包括气体输送管、连接杆和保护气杆，所述连接杆内设一沿其水平方向贯穿设置的通孔，所述保护气杆内设一沿水平方向设置有一内径为6mm的孔，且所述气体输送管和保护气杆分别设置于连接杆的两端，以用于气体通过气体输送管输送至连接杆和保护气杆内；/n所述保护气杆延伸设置于直缝焊管内，且保护气杆上还均匀设置由有一个及以上、直径设置为1.5mm的出气孔组成的出气孔组，以用于使气体吹至直缝焊管内。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于直缝焊管内焊缝余高的控制装置，其特征在于：包括气体输送管、连接杆和保护气杆，所述连接杆内设一沿其水平方向贯穿设置的通孔，所述保护气杆内设一沿水平方向设置有一内径为6mm的孔，且所述气体输送管和保护气杆分别设置于连接杆的两端，以用于气体通过气体输送管输送至连接杆和保护气杆内；
所述保护气杆延伸设置于直缝焊管内，且保护气杆上还均匀设置由有一个及以上、直径设置为1.5mm的出气孔组成的出气孔组，以用于使气体吹至直缝焊管内。


2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述出气孔组包括中心孔、第一阵列孔组和第二阵列孔组，所述第一阵列孔组采用以中心孔的圆心进行圆周阵列设置，所述第二阵列孔组以中心孔的圆心进行圆周阵列设置，且设置于第一阵列孔组的外侧。


3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述中心孔的中心线与保护气杆的水平面垂直设置；所述第一阵列孔组的中心线与保护气杆的水平面垂直设置；所述第二阵列孔组的中心线与保护气杆的水平面呈75度夹角设置。


4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述保护气杆上还套设有第一支撑机构和第二支撑机构，所述第一支撑机构和第二支撑机构分别设置于出气孔组的两侧，用于防止保护气杆划伤直缝焊管内壁。


5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于：所述第一支撑机构包括第一支撑片、第一夹片和第二夹片，
所述第一支撑片上设有一个及以上的第一过气孔，所述第一过气孔分别沿直缝焊管的输送方向贯穿设置；
所述第一夹片和第二夹片分别设置于第一支撑片的两侧，且所述第一夹片和第二夹片上还分别设置第二过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张望成，孙清洁，唐爽，李军兆，鲁蓉蓉，
申请(专利权)人：湖南湘投金天新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43