提供了一种用于将铝管法兰（2）连接至铝制管（1）的焊接方法。管（1）与管法兰（2）彼此固定在一起，在这种相互对准的情况下，通过等离子喷灯（10）利用MIG（等离子金属惰性气体）焊接方法围绕管（1）和管法兰（2）产生焊缝。使用熔池保持器（9）以成形焊缝根部。管（1）和管法兰（2）之间的焊接接头（7；8）的横截面形状取决于管壁厚度（W），通过等离子喷灯（10）一次性围绕管（1）或管法兰（2）仅在一个焊接位置产生焊缝，可消耗电极（11）以预定供给速率被引导给等离子喷灯（10）。管壁厚度（W）可以大约上至约11mm。因此，包含空气和气体夹杂物的风险实际上得以消除并且火焰矫直的必要性得以最小化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及根据权利要求I前序部分的。
技术介绍
为铝锻造合金制成的管(压制或螺旋焊制)提供管法兰是已知的，借助等离子喷灯利用MIG (等离子金属惰性气体)焊接方法来形成连接。这时管与管法兰彼此固定在一起，在这种相互对准的情况下，焊缝在多个焊接位置被引导围绕管或管法兰。通常，管法兰焊接在每个管的两侧；这样就可以制造例如气体绝缘开关室(GIS)或气体绝缘导体室(GIL)。在这种已知的焊接方法中，由于相继对焊缝进行的加热和冷却以及相关的不规则收缩，在管中会产生应力和变形，这种相关的不规则收缩造成必须进行复杂的对准以维持关于两 侧管法兰的两个法兰表面的水平度、平行度和长度及其相互转动等的特定公差。在各个焊接位置之间还存在包含空气和气体夹杂物的风险。另外，整个焊接过程非常复杂。
技术实现思路
构成本专利技术基础的目的是提出一种开篇所述类型的焊接方法，其简单且成本低，但仍然保证了改进的焊接质量，后处理例如火焰矫直的必要性得以最小化。根据本专利技术，通过具有权利要求I的特征的焊接方法来实现该目的。根据本专利技术的焊接方法的进一步的优选构型构成了从属权利要求的主题内容。由于仅在一个焊接位置产生焊缝，包含空气和气体夹杂物的风险实际上得以消除。关于长度、法兰相对管轴线的斜度、两个法兰表面的平行度、法兰表面的水平度或者从法兰到法兰的周向转动的公差可以更好地被维持，因此火焰矫直的必要性得以最小化。由于喷灯上使用的正极性等离子弧，可以不用去除焊缝区域的氧化层。为了以特别优选的方式进行焊接，可以使用等离子喷灯，为了增加焊接速度，除了用于等离子气体的通道和用于惰性气体的通道以外，封闭冷却系统的另外的冷却通道通向喷灯的下部区域并防止后者由于等离子MIG弧而过热。附图说明下面将通过附图更加详细地描述本专利技术。图I的侧视图示意性示出了管法兰和与其相对放置的管的一部分；图2的横截面图示出了管法兰与管之间的焊接接头的第一示例性实施例；图3的横截面图示出了管法兰与管之间的焊接接头的第二示例性实施例；以及图4示出了用于将管法兰焊接至管的等离子喷灯的示例性实施例。具体实施方式图I示出了招锻造合金(aluminium forging alloy)制成的管I,具有直径D和管壁厚度W，这可以是压制或螺旋焊制的管。管I的一端应焊接至管法兰2，管法兰2具体为铝铸件。通常，第二管法兰也焊接至管I的另一端，但这在图中不可见。管I和管法兰2在用于焊接的夹持装置(未示出)中相对于彼此固定，并在这种相互对准的状态下借助于等离子喷灯利用MIG (等离子金属惰性气体)焊接方法相互焊接在一起。MIG等离子焊接在本领域是已知的，因此将不再更加详细地描述。图4示出了针对根据本专利技术的焊接方法研制的等离子喷灯10的实施例，下面仅会提及不同于传统等离子喷灯的特征。此前，管I在轨道锯(orbital saw)上被切割成预定长度，增加了焊接收缩余量(weld shrinkage addition)。根据本专利技术，沿一角度切割管I,使得在管I同轴固定于管法兰2时，其正面4 (face surface)与管法兰2的正面5形成角度α (参见图I)。角度α 优选为O. 1-0. 3mm。这意味着当具有500mm直径D的管I的一点对接管法兰2时，两个正面4、5之间沿直径方向相对(diametrically opposing)的最大间隙A为例如1mm。为了进行焊接，对两个焊接部件的焊缝区域进行除毛刺并(用例如丙酮)除杂质。管壁厚度W上至6mm时通常无需使正面边沿(face edges)倾斜,但是,管壁厚度W更大时，在管I或管法兰2上制造斜的焊接边沿la、2a (图2)或lb、2b (图3)，从而可以形成具有Y形、半Y形或V形横截面的焊接接头(图2示出了 V形焊接接头7，图3为Y形焊接接头8)。根据本专利技术，管壁厚度W上至大约Ilmm时，通过根据图4的等离子喷灯10—次性围绕管I或管法兰2仅在一个焊接位置产生焊缝，可消耗电极11以预定供给速率被引导给等离子喷灯10(the weld seam is only produced in one weld position by the plasmaburner 10 according to Fig. 4 being guided with a consumable electrode 11 witha predetermined feed rate just once around the pipe I or the pipe flange2)。这里圆焊接(round welding)有利地开始于管I相对管法兰2固定的地方，其紧邻管法兰2或接触管法兰2，并且其从开始焊接就经受更大的热量引入。斜的管部分(The inclined pipesection)用于补偿在焊接过程中的不规则收缩。如图2所示，为了成形焊缝根部(seam root),使用了熔池保持器(weld poolretainer) 9，其将根部体积保持为最小。熔池保持器在本领域是已知的。熔池保持器9包括例如三个径向可调节的设有周向槽9a的爪，因此关于其操作方式将不再进一步详细描述。有利地，其被集成入上述夹持装置的爪卡盘。优化气体量、电流强度、焊丝供给速率等参数进行焊接。焊接速度取决于管壁厚度W和焊接接头的横截面形状，并最终取决于接连确定的焊接参数。焊接速度的增加还可以设计根据图4的等离子喷灯。除了用于等离子气体的通道15以及用于惰性气体的通道16以夕卜，封闭冷却系统的另外的冷却通道20也通向喷灯10的下部区域并防止后者由于等离子MIG弧而过热。圆焊接有利地在相继的局部(in consecutive partial sections)进行,其中自动控制各个焊接参数例如电流强度、焊丝供给速率、焊接速度、焊接气体的量以及混合等。如果相应的法兰准备被焊接至管的两端，管被置于两个法兰之间并用轴向夹持装置进行固定，利用熔池保持器的气动控制调节进行管的径向定位，并且两个法兰在相对的方向上被特别施加预应力(being pre-stressed specifically in the oppositedirection)至预期的焊接变形(收缩应力)。由于仅在一个焊接位置产生焊缝，包含空气和气体夹杂物的风险实际上得以消除。关于长度、法兰相对管轴线的斜度、两个法兰表面的平行度、法兰表面的水平度或者从法兰到法兰的周向转动(circumferential rotation from flange to flange)的公差可以更好地被维持，因此火焰矫直(flame straightening)的必要性得以最小化。通过所使用 的喷灯上的正极性的等离子弧(By means of the plasma arc with+polarisation on theburner used),可以不用去除焊缝区域的氧化层。权利要求1.用于将铝管法兰(2)连接至铝制管(I)的焊接方法，其中管(I)与管法兰(2)彼此固定在一起，在这种相互对准的情况下，通过等离子喷灯(10)利用MIG (等离子金属惰性气体)焊接方法围绕管(I)和管法兰(2)产生焊缝，使用熔池保持器(9)成形焊缝根部，其特征在于 管(I)和管法兰(2)之间的焊接接头(7 ；8)本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于将铝管法兰（2）连接至铝制管（1）的焊接方法，其中管（1）与管法兰（2）彼此固定在一起，在这种相互对准的情况下，通过等离子喷灯（10）利用MIG（等离子金属惰性气体）焊接方法围绕管（1）和管法兰（2）产生焊缝，使用熔池保持器（9）成形焊缝根部，其特征在于管（1）和管法兰（2）之间的焊接接头（7；8）的横截面形状取决于管壁厚度（W），通过等离子喷灯（10）一次性围绕管（1）或管法兰（2）仅在一个焊接位置产生焊缝，可消耗电极（11）以预定供给速率被引导给等离子喷灯（10），管壁厚度（W）可以大约上至约11mm。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：贝亚特·霍伦韦格，简路易斯·谢弗，
申请(专利权)人：沃特曼技术公司，
类型：发明
国别省市：
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