一种用于薄壁管的焊接保护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于薄壁管的焊接保护装置，包括：紧固套管，第一端穿入薄壁管内部，第二端卡住薄壁管的第二端，且其外壁与薄壁管的内壁相配合，其内壁上沿其轴向设置有第一凹槽，且第一凹槽的第二端与气管连通；紧固套管外壁上沿其周向设置有第二凹槽；第二凹槽的底端均匀分布有若干个通孔，连通第一凹槽和第二凹槽；顶盖，与紧固套管的第一端可拆卸连接，且顶盖的外径尺寸大于紧固套管的内径尺寸，密封第一凹槽。此发明专利技术解决了薄壁管焊接空间受限和焊接效率低的问题，通过紧固套管和紧固销胀紧薄壁管，保护气直接通过第一凹槽均匀分布入第二凹槽中，防止了薄壁管的焊接形变，弥补了焊接空间受限的缺陷，提高了焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于薄壁管的焊接保护装置及方法
本专利技术涉及核电薄壁管焊接
，具体涉及一种用于薄壁管的焊接保护装置及方法。
技术介绍
在第四代核电新堆型容器及堆内构件制造中，都涉及薄壁管对接及薄壁管与法兰对接焊缝，由于管子尺寸较小无法反面清根，打底焊需实现单面焊双面成型。现有技术中，为保证薄壁管的单面焊双面成型，都会选择把整只管内壁充惰性气体(如Ar)，外部正面采用U型拉马或圆形抱箍装备在焊缝两侧进行防变形固定，起到防变形效果。但是，当在管厚度≤10mm时，拉马与试板的角焊缝周围产生变形，导致管件直线度受到影响，而外部防变形装置也会占用较大空间，对于新型小堆型而言，正面工装可能会导致焊接空间受限，此时可能导致焊接时只能先焊接一部分焊缝，然后拆掉防变形工装再进行焊接另一部分。这种操作会增加局部变形程度，消耗大量惰性气体，增加焊接接头的数量，影响产品的质量，降低焊接的效率。而且，拆卸工装过程中可能导致保护气泄露甚至有混入空气的可能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于薄壁管的焊接保护装置及方法。此装置及方法旨在解决传统薄壁管焊接工装的焊接空间受限和焊接效率低的问题，通过紧固套管和紧固销胀紧薄壁管，设置第一凹槽、第二凹槽和均匀分布的通孔，使保护气直接通过第一凹槽均匀分布入第二凹槽中，防止薄壁管的焊接形变，弥补焊接空间受限的缺陷，提高焊接效率。为达到上述目的，本专利技术提供了一种用于薄壁管的焊接保护装置，包括紧固套管、第一凹槽、第二凹槽、若干个通孔和顶盖；紧固套管的第一端穿入薄壁管内部，第二端卡住薄壁管的第二端，且紧固套管的外壁与薄壁管的内壁相配合；紧固套管内壁上沿其轴向设置有第一凹槽，且第一凹槽的第二端与外界的气管连通；紧固套管外壁上沿其周向设置有第二凹槽；第二凹槽的底端均匀分布有若干个通孔，用于连通第一凹槽和第二凹槽；顶盖与紧固套管的第一端可拆卸连接，且顶盖的外径尺寸大于紧固套管的内径尺寸，用于密封紧固套管内壁上的第一凹槽；外界的气管将保护气通入紧固套管的第一凹槽内，在第一凹槽内部气压的作用下，通过若干个通孔均匀通入紧固套管外壁上的第二凹槽内，形成均匀的保护气流，填充满薄壁管与紧固套管之间的背面焊缝，在薄壁管背面焊缝营造出保护气氛；在焊接过程中，薄壁管背面焊缝的均匀的保护气流能够保护熔融的液态金属不与空气中具有氧化性的气体产生反应，而影响薄壁管背面焊缝的焊缝成型及性能，完成薄壁管背面焊缝的焊接保护。最优选的，该焊接保护装置还包括紧固销，可拆卸设置于紧固套管的第二端，用于抵住并胀紧所述紧固套管和薄壁管，以保证薄壁管在焊接过程中的直线度，防止薄壁管发生焊接变形，完成薄壁管的焊接形变保护。最优选的，该焊接保护装置还包括螺杆，其第一端依序穿设紧固销和紧固套管，用于固定紧固销和紧固套管。最优选的，顶盖设置于螺杆的第一端，与紧固套管的第一端可拆卸连接，用于密封紧固套管内壁上的第一凹槽。最优选的，该焊接保护装置还包括固定件，设置于螺杆的第二端，用于螺杆的第一端依序穿设紧固销和紧固套管后，固定螺杆；固定件包括螺母和垫圈。最优选的，紧固套管还包括：圆柱套，其第一端穿入薄壁管内部，且与顶盖可拆卸连接；圆柱套的外壁与薄壁管的内壁相配合；圆盘套，与圆柱套的第二端同轴连接，且其外径尺寸大于薄壁管的内径尺寸，用于卡住薄壁管的第二端。最优选的，顶盖上设置有凸起；紧固套管的第一端设置有装配槽；凸起通过装配槽与紧固套管的第一端配合连接。最优选的，顶盖上还设置有多个对称分布的出气孔，与第二凹槽连通，用于将第二凹槽内的保护气排出背面焊缝，防止该焊接保护装置内部的气压过大。最优选的，第一凹槽的第二端通过一进气管与外界的气管连通，用于将外界的气管中保护气通过进气管，通入第一凹槽内。本专利技术还提供了一种用于薄壁管的焊接保护装置方法，该焊接保护方法是基于上述的一种用于薄壁管的焊接保护装置实现的，焊接保护方法包括以下步骤：步骤1：将紧固套管的第一端穿入待焊接的薄壁管内部，紧固套管的第二端卡住薄壁管的第二端，固定待焊接的薄壁管，保证薄壁管在焊接过程中受热膨胀，抵住并胀紧该紧固套管和紧固销的第一端，保证薄壁管在焊接过程中的直线度，使得薄壁管不会发生焊接变形，以完成薄壁管的焊接形变保护；步骤2：将螺杆的第一端依序穿设紧固销和紧固套管，并将顶盖固定在紧固套管的第一端，密封第一凹槽；步骤3：开始焊接薄壁管，将外界的气管中的保护气通过进气管通入第一凹槽；步骤4：第一凹槽内的保护气在气压的作用下，通过若干个通孔进入第二凹槽，形成均匀的保护气流，均匀填充满薄壁管的背面焊缝，在薄壁管的背面焊缝中营造出保护气氛，在焊接过程中该保护气流保护背面焊缝不与具有氧化性的气体反应，而影响薄壁管的背面焊缝的焊缝成型，以完成薄壁管的背面焊缝的焊接保护。运用此专利技术，解决了传统薄壁管焊接工装的焊接空间受限和焊接效率低的问题，通过紧固套管和紧固销胀紧薄壁管，设置第一凹槽、第二凹槽和均匀分布的通孔，使保护气直接通过第一凹槽均匀分布入第二凹槽中，防止了薄壁管的焊接形变，弥补了焊接空间受限的缺陷，提高了焊接效率。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的焊接保护装置，设置具有第一凹槽、第二凹槽和均匀分布通孔的紧固套管，将外界气管的保护气直接均匀通入薄壁管的背面焊缝之间，在单面焊双面成型的打底焊时起到保护作用，提高了焊接效率。2、本专利技术提供的焊接保护装置设置紧固销，在薄壁管焊接过程中抵住并胀紧薄壁管，保证薄壁管不会发生焊接形变。3、本专利技术提供的焊接保护装置设置第一凹槽与通气管，便于直接与外界的气管连通，且不会影响焊接安装，弥补了传统焊接空间受限的缺陷，提高了焊接效率。附图说明图1为本专利技术提供的焊接保护装置结构示意图；图2为本专利技术提供的紧固套管的横截面结构示意图；图3为本专利技术提供的紧固套管的侧截面结构示意图。具体实施方式以下结合附图通过具体实施例对本专利技术作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本专利技术，并不是对本专利技术保护范围的限制。本专利技术是一种用于薄壁管1的焊接保护装置，如图1所示，包括紧固套管2、顶盖3、紧固销4、螺杆5、固定件6和进气管7；在本实施例中，该焊接保护装置的材质选用碳钢、低合金钢或者不锈钢中任意一种或多种。如图1所示，紧固套管2的第一端穿设待焊接的薄壁管1的第一端进入薄壁管1内部，第二端卡住薄壁管1的第二端；且紧固套管2的外壁与薄壁管1的内壁相配合。如图2和图3所示，紧固套管2内壁上沿其轴向设置有第一凹槽201，且第一凹槽201的第二端与外界的气管K连通；紧固套管2外壁上沿其周向设置有第二凹槽202；第二凹槽202的底端均匀分布有若干个通孔203，用于连通第一凹槽201和第二凹槽202。细小均匀的若干个通孔203能够保证保护气流的均匀性，保证保护气通畅的同时不会影响薄壁管1背面焊缝中心的熔池；在本实施例中，若干个通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于薄壁管的焊接保护装置，其特征在于，包括：/n紧固套管，第一端穿入薄壁管内部，第二端卡住所述薄壁管的第二端，且所述紧固套管的外壁与所述薄壁管的内壁相配合；/n所述紧固套管内壁上沿其轴向设置有第一凹槽，且所述第一凹槽的第二端与外界的气管连通；/n所述紧固套管外壁上沿其周向设置有第二凹槽；所述第二凹槽的底端均匀分布有若干个通孔，用于连通所述第一凹槽和所述第二凹槽；/n顶盖，与所述紧固套管的第一端可拆卸连接，且所述顶盖的外径尺寸大于所述紧固套管的内径尺寸，用于密封所述紧固套管内壁上的所述第一凹槽；外界的气管将保护气通入所述紧固套管的所述第一凹槽内，在所述第一凹槽内部气压的作用下，通过所述若干个通孔均匀通入所述紧固套管外壁上的第二凹槽内，形成均匀的保护气流，填充满薄壁管与紧固套管之间的背面焊缝，在薄壁管背面焊缝营造出保护气氛；在焊接过程中，薄壁管背面焊缝的均匀的保护气流能够保护熔融的液态金属不与空气中具有氧化性的气体产生反应，而影响薄壁管背面焊缝的焊缝成型及性能，完成薄壁管背面焊缝的焊接保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于薄壁管的焊接保护装置，其特征在于，包括：
紧固套管，第一端穿入薄壁管内部，第二端卡住所述薄壁管的第二端，且所述紧固套管的外壁与所述薄壁管的内壁相配合；
所述紧固套管内壁上沿其轴向设置有第一凹槽，且所述第一凹槽的第二端与外界的气管连通；
所述紧固套管外壁上沿其周向设置有第二凹槽；所述第二凹槽的底端均匀分布有若干个通孔，用于连通所述第一凹槽和所述第二凹槽；
顶盖，与所述紧固套管的第一端可拆卸连接，且所述顶盖的外径尺寸大于所述紧固套管的内径尺寸，用于密封所述紧固套管内壁上的所述第一凹槽；外界的气管将保护气通入所述紧固套管的所述第一凹槽内，在所述第一凹槽内部气压的作用下，通过所述若干个通孔均匀通入所述紧固套管外壁上的第二凹槽内，形成均匀的保护气流，填充满薄壁管与紧固套管之间的背面焊缝，在薄壁管背面焊缝营造出保护气氛；在焊接过程中，薄壁管背面焊缝的均匀的保护气流能够保护熔融的液态金属不与空气中具有氧化性的气体产生反应，而影响薄壁管背面焊缝的焊缝成型及性能，完成薄壁管背面焊缝的焊接保护。


2.如权利要求1所述的用于薄壁管的焊接保护装置，其特征在于，该焊接保护装置还包括紧固销，可拆卸设置于所述紧固套管的第二端，用于抵住并胀紧所述紧固套管和所述薄壁管，以保证薄壁管在焊接过程中的直线度，防止所述薄壁管发生焊接变形，完成薄壁管的焊接形变保护。


3.如权利要求2所述的用于薄壁管的焊接保护装置，其特征在于，该焊接保护装置还包括螺杆，其第一端依序穿设所述紧固销和所述紧固套管，用于固定所述紧固销和所述紧固套管。


4.如权利要求3所述的用于薄壁管的焊接保护装置，其特征在于，所述顶盖设置于所述螺杆的第一端，与所述紧固套管的第一端可拆卸连接，用于密封所述紧固套管内壁上的所述第一凹槽。


5.如权利要求3所述的用于薄壁管的焊接保护装置，其特征在于，该焊接保护装置还包括固定件，设置于所述螺杆的第二端，用于螺杆的第一端依序穿设所述紧固销和所述紧固套管后，固定所述螺杆；所述固定件包括螺母和垫圈。


6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文杨，张敏，苏琦，孙志远，李双燕，孟令奇，罗庆，
申请(专利权)人：上海电气核电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31