一种铁白铜管焊接工艺及一种焊接辅助工具制造技术

本发明专利技术涉及特种管材焊接技术领域，公开了一种铁白铜管焊接工艺，包括前处理、打底层焊接、填充层焊接和盖面层焊接，还公开了一种焊接辅助工具，包括放气管、堵板和输气管。本发明专利技术具有以下优点和效果：本申请利用铜镍合金材质的铁白铜管本身的材质特性，找到了最佳的焊接方法，最大程度的避免了焊接气孔、夹渣、未熔合等焊接产生缺陷的产生，摆脱了依赖工人经验判断开始焊接时机的问题，解决了铁白铜管自动填丝TIG焊焊接问题，突破了该铜镍合金材料合金成分多，焊接质量不稳定且只能采用手工TIG焊接的难题，实现了由手工操作焊接向机械焊焊接的转变，能够有效提高了焊接质量和工作效率，降低了劳动强度和操作者的难度。降低了劳动强度和操作者的难度。降低了劳动强度和操作者的难度。

A welding process of iron white copper pipe and a welding auxiliary tool

【技术实现步骤摘要】
一种铁白铜管焊接工艺及一种焊接辅助工具


[0001]本申请涉及特种管材焊接
，具体涉及一种铁白铜管焊接工艺及一种焊接辅助工具。

技术介绍

[0002]目前，铜镍合金铁白铜管新型材料，具有更好的机械性能和耐腐蚀性能，是制作海洋工程及大型船舶管系的最佳选项，所以在大型船舶及海洋工程建造时都是使用铁白铜管取代传统材料作水、油等液体的输送管道制作，铜镍合金材料化学成分复杂、合金元素多，为满足使用条件，对接焊缝都是要求单面焊双面成型，对接焊缝按NB/T47013.2
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2015标准100％X光射线检测，增加了焊接难度。目前铜镍合金铁白铜管都是采用手工TIG焊接，焊接质量的好坏与操作人员的技能水平的高低有很大的关系，对焊接操作人员的技能水平要求高，特别是在厚壁管焊接时施工人员的劳动强度大，且焊接质量不稳定，比如一道Φ160
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9mm的管口一个熟练的焊工需要4个多小时才能够完成焊接，而且不能保证100％X光射线检测合格，严重影响产品的正常有序的施工。而目前现有技术中并没有对铁白铜管的自动焊接的规范和方法，在手工焊接的过程中也是依靠的工人的经验随机应变，无法直接将手工焊转变为自动焊，提高了生产成本。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种铁白铜管焊接工艺及一种焊接辅助工具，提供了一种可以应用在机械焊上的焊接方法。
[0004]为达到以上目的，一方面，采取的技术方案是：
[0005]本申请提供一种铁白铜管焊接工艺，包括如下步骤：
[0006]将铁白铜管的待焊接端进行削斜削薄处理，形成待焊接坡口，沿铁白铜管的径向由内向外，所述待焊接坡口包括打底层、填充层和盖面层；
[0007]向铁白铜管内部充入保护气体，并依次对打底层、填充层和盖面层进行焊接；其中：
[0008]对打底层进行焊接包括：在打底层上选择一起弧点，并进行起弧，待起弧点刚熔化形成熔池时，送丝焊接，当本次焊接的收弧点越过对应起弧点的距离位于第一预设区间时，逐步降低送丝速度直至停止送丝，并停弧；
[0009]对填充层进行焊接包括：在层间温度处于第一预设温度区间条件下，在填充层上选择一起弧点，并进行起弧，待本次焊接的起弧点刚熔化形成熔池时，使焊枪摆动幅度达到第一摆动量并送丝进行焊接，当本次焊接的收弧点越过对应起弧点的距离位于第一预设区间时，停止焊接；
[0010]对盖面层进行焊接包括：在层间温度处于第一预设温度区间条件下，在填充层上选择一起弧点，使焊枪摆动幅度达到第二摆动量并向该起弧点送丝以焊接，焊接方向与打底层焊接的方向相同，当本次焊接焊接的收弧点越过对应对应起弧点的距离位于第一预设
区间时，采用电流衰减的方法收弧，并填满弧坑。
[0011]优选的，在对打底层、填充层和盖面层进行焊接时，焊枪沿竖直向下设置，同时均控制电弧长度为2mm。
[0012]优选的，在对打底层进行焊接时，焊接电流为165～170A，送丝速度为200～220mm/min，焊接速度80～85mm/min。
[0013]优选的，在对填充层进行焊接时，将填充层分多层焊接，直至填充层的顶面距离待焊接铁白铜管坡口面的距离在0.5～1mm内为止。
[0014]优选的，在对填充层进行焊接时，每层焊接中，第一摆动量为向焊接方向两侧摆动1.5mm
±
0.2mm，填充层焊接电流175～180A，送丝速度300～320mm/min，焊接速度75～80mm/min，第一预设区间为15～20mm，并利用焊接衰减功能停弧。
[0015]优选的，对盖面层进行焊接时，将盖面层分多层焊接，最后一层焊接时，焊缝的边界越过对应待焊接坡口的边界1～1.5mm，且焊缝和待焊接铁白铜管之间平滑过渡。
[0016]优选的，在对盖面层中每一层进行焊接时，焊接电流为180～185A，送丝速度为400～420mm/min，焊接速度为60～70mm/min，第二摆动量为向焊接方向两侧摆动4.0mm
±
0.2mm。
[0017]优选的，在对打底层进行焊接之前，还进行如下步骤：
[0018]在整个待焊接坡口周向均匀选择四点进行定位焊，定位焊的长度至少为10mm，且定位焊时需要填丝，在定位焊结束后，对定位焊的焊缝进行削斜削薄处理，使定位焊缝的厚度小于等于1mm。
[0019]优选的，所述第一预设区间为15～20mm。
[0020]本申请还提供一种应用于如前述的一种铁白铜管焊接工艺的一种焊接辅助工具，用于在铁白铜管内部形成保护气氛，包括：
[0021]放气管，其周向设置有若干个放气孔；
[0022]堵板，其设置于放气管两端，所述堵板的外径与待焊接的铁白铜管内径相同，其中一个堵板上设置有用于的排气孔；
[0023]用于输入保护气体的充气管，其通过滚珠轴承安装于堵板上，。
[0024]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0025]本申请的一种铁白铜管焊接工艺及一种焊接辅助工具，利用铁白铜管本身的材质特性，找到了最佳的焊接方法，最大程度的避免了焊接气孔、夹渣、未熔合等焊接产生缺陷，摆脱了依赖工人经验判断开始焊接时机的问题，解决了铁白铜管自动填丝TIG焊焊接问题，突破了该类管材中铜镍合金材料合金成分多，焊接质量不稳定且只能采用手工TIG焊接的难题，实现了由手工操作焊接向机械焊焊接的转变，能够有效提高了焊接质量和工作效率，降低了劳动强度和操作者的难度。
[0026]在进一步的改进中，还提供了最佳的焊接参数，在焊接难易度和焊接效果之间取得了最佳的平衡，可以有效的降低人为的影响，减少焊缝内气孔、夹渣、未熔合等焊接缺陷的产生。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请中一个实施例的透视示意图。
[0029]图2为图1所示实施例中在焊接位置的剖视示意图。
[0030]图3为图1所示实施例中焊接辅助工具的结构示意图。
[0031]图4为图3所示实施例的侧视图。
[0032]附图标记：
[0033]1、放气管；11、放气孔；2、堵板；21、滚珠轴承；22、排气孔；3、充气管；4、打底层；5、填充层；6、盖面层；7、铁白铜管。
具体实施方式
[0034]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0035]本申请中没提供一种铁白铜管的焊接工艺的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁白铜管焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：将铁白铜管(7)的待焊接端进行削斜削薄处理，形成待焊接坡口，沿铁白铜管(7)的径向由内向外，所述待焊接坡口包括打底层(4)、填充层(5)和盖面层(6)；向铁白铜管(7)内部充入保护气体，并依次对打底层(4)、填充层(5)和盖面层(6)进行焊接；其中：对打底层(4)进行焊接包括：在打底层(4)上选择一起弧点，并进行起弧，待起弧点刚熔化形成熔池时，送丝焊接，当本次焊接的收弧点越过对应起弧点的距离位于第一预设区间时，逐步降低送丝速度直至停止送丝，并停弧；对填充层(5)进行焊接包括：在层间温度处于第一预设温度区间条件下，在填充层(5)上选择一起弧点，并进行起弧，待本次焊接的起弧点刚熔化形成熔池时，使焊枪摆动幅度达到第一摆动量并送丝进行焊接，当本次焊接的收弧点越过对应起弧点的距离位于第一预设区间时，停止焊接；对盖面层(6)进行焊接包括：在层间温度处于第一预设温度区间条件下，在填充层(5)上选择一起弧点，使焊枪摆动幅度达到第二摆动量并向该起弧点送丝以焊接，焊接方向与打底层(4)焊接的方向相同，当本次焊接焊接的收弧点越过对应对应起弧点的距离位于第一预设区间时，采用电流衰减的方法收弧，并填满弧坑。2.根据权利要求1所述的一种铁白铜管焊接工艺，其特征在于：在对打底层(4)、填充层(5)和盖面层(6)进行焊接时，焊枪沿竖直向下设置，同时均控制电弧长度为2mm。3.根据权利要求1所述的一种铁白铜管焊接工艺，其特征在于：在对打底层(4)进行焊接时，焊接电流为165～170A，送丝速度为200～220mm/min，焊接速度80～85mm/min。4.根据权利要求1所述的一种铁白铜管焊接工艺，其特征在于：在对填充层(5)进行焊接时，将填充层(5)分多层焊接，直至填充层(5)的顶面距离待焊接铁白铜管(7)坡口面的距离在0.5～1mm内为止。5.根据权利要求4所述的一种铁白铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：代能武，余维，孙伟，蔡敏，徐鹏，李杨青，周祺，孟见平，魏启维，张朕，徐安问，刘泰山，蔡志专，黄江南，
申请(专利权)人：武昌船舶重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：