本发明涉及型材加工技术领域，特别是涉及一种电加热器用钛焊管的生产装置及生产方法。
背景技术：
电加热器的加热管是在金属管内装入电热丝，然后再填满有良好导热性和绝缘性的氧化镁粉后缩管而成，经过热处理工艺，再加工成用户所需要的各种型状。作为电加热器的加热器必须能够强度高、稳定性好，且长期工作高温水环境中，还需要很强的耐腐蚀性才能够满足设备需求，目前较为常用的加热管为碳钢管、钛管、不锈钢管、铜管，在这其中，钛管以其重量轻、强度高、耐腐蚀等优点更被主流市场所采用。
目前，在电加热器领域所使用的钛管一般是无缝钛管，氮气制作工序多，制造周期长，且生产出的钛管存在壁厚、管径不均匀等问题，导致穿管比较困难，因此，目前更期望于用焊接管，但由于电加热器中的钛管管径更小但壁厚却很薄，导致焊接困难，会出现脱焊或者虚焊的情况，这些就导致成为小管径、薄壁厚钛焊管的技术难点。
技术实现要素：
本发明的一个目的是要提供一种电加热器用钛焊管的生产装置，实现了对于直缝小管径薄壁厚的钛焊管的生产，整体结构紧凑，生产效率高。
本发明一个进一步的目的是要提供一种电加热器用钛焊管的生产方法，实现了对于外径为φ6~φ1mm，壁厚为0.4~1.0mm的直缝小管径薄壁厚的钛焊管的生产，并且能够提高焊接效果及焊接质量。。
特别地，本发明提供了一种电加热器用钛焊管的生产装置，包括：
钛带输送机构，用于向后级加工机构输送钛带；
卷带机构，包括多组水平设置的水平成型辊和竖直设置的至少一组竖直成型辊，所述竖直成型辊设置在水平成型辊上方，且位于相邻的两组水平成型辊之间；
电弧焊接机构，对所述卷带机构卷出的钛带进行焊接；和
焊接挤压机构，用于在所述电弧焊接机构工作时对成卷状态的钛带进行挤压。
对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化措施。
进一步的，沿产线运行方向，所述卷带机构中的每组所述水平成型辊的辊距的呈递减排列。
进一步的，在所述钛带中通有输气管，所述输气管内通有氩气，所述输气管的气体排出口位于所述电弧焊接机构的设置位置处。
进一步的，所述电弧焊接机构包括焊枪，所述焊枪与成卷状态下的钛带的焊缝间的倾斜角度为40~50度，所述焊枪距离所述焊缝位置的距离为1.0~2.5mm。
更进一步地，所述焊接挤压机构包括至少一组焊接挤压辊，所述焊接挤压辊的挤压开度为1.0~2.5mm。
进一步的，在所述钛带输送机构与所述卷带机构之间设有使得所述钛带预成型的预压辊，所述预压辊的辊面为圆弧形，且所述预压辊的辊面宽度至少为钛带宽度的三分之二。
特别地，本发明还提供了一种电加热器用钛焊管的生产方法，生产装置包括钛带输送机构，用于向后级加工机构输送钛带；卷带机构，包括多组水平设置的水平成型辊和竖直设置的至少一组竖直成型辊，所述竖直成型辊设置在水平成型辊上方，且位于相邻的两组水平成型辊之间；电弧焊接机构，对所述卷带机构卷出的钛带进行焊接；和焊接挤压机构，用于在所述电弧焊接机构工作时对成卷状态的钛带进行挤压，其中，
钛带经所述卷带机构冷弯成型构成闭合的管状的钛管，所述电弧焊接机构包括焊枪，所述焊枪与成卷状态下的钛管的焊缝间的倾斜角度为40~50度，所述焊枪距离所述焊缝位置的距离为1.0~2.5mm，在焊接时焊枪与所述钛管的焊缝间具有40度至50度的倾角，所述电弧焊接机构中设有电弧磁控装置，所述焊接挤压机构在所述电弧焊接机构工作时对所述钛管的焊缝进行时挤压所述钛管，使得所述焊缝受力挤压贴合，用于去除焊缝中的金属杂质及气孔；
所述电加热器用钛焊管的外径为φ6~φ1mm，壁厚为0.4~1.0mm的直缝小管径薄壁厚的钛焊管。
进一步地，所述焊接挤压机构包括至少一组焊接挤压辊，所述焊接挤压辊的挤压开度为1.0~2.5mm。
更进一步地，所述电弧磁控装置包括磁头、磁控制器和外部控制电路，所述磁头设置在焊枪上，调节所述外部控制电路，使得所述磁控制器控制磁头输出，调整所述焊枪的电弧形状。
进一步地，对所述钛管进行焊接时，所述焊枪输出的电弧形状为梨形。
与现有技术相比较，本发明的优点在于：
本发明所提供的电加热器钛焊管的生产装置，能够生产出小管径但是壁厚超薄的钛焊管，满足现有的电加热器的相关要求，便于穿管，且生产装置整体结构简单，在保证钛焊管产品质量的同时，还能够有效控制生产成本，进而使得钛焊管能够在电热器领域能够得到更广泛地应用。
进一步地，本发明还提供了电加热器钛焊管的生产方法，能够针对生产出外径为φ6~φ1mm、壁厚为0.4~1.0mm的直缝小管径薄壁厚的钛焊管，使其焊缝质量和表面质量等能够满足电加热器用钛焊管的要求，突破传统的单枪焊接薄壁小管径非常规钛焊管的焊接工艺，使得钛焊管能够逐步替代无缝钛管。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的电加热器用钛焊管的生产装置的结构示意图。
其中：
1、卷带机构；11、水平成型辊；12、竖直成型辊；2、电弧焊接机构；3、焊接挤压机构；31、焊接挤压辊；4、预压辊；5、钛带。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的电加热器用钛焊管的生产装置的主体结构示意图。
如图1所示，本实施例描述了一种电加热器用钛焊管的生产装置，其一般性地可以包括：
钛带输送机构（图中未示出），用于向后级加工机构输送钛带5；
卷带机构1，包括多组水平设置的水平成型辊11和竖直设置的至少一组竖直成型辊12，所述竖直成型辊12设置在水平成型辊11上方，且位于相邻的两组水平成型辊11之间，当然也可以在最后端也设置竖直成型辊12，使得钛带5成卷后维持封闭状态，便于焊接；
电弧焊接机构2，对所述卷带机构1卷出的钛带5进行焊接；和
焊接挤压机构3，用于在所述电弧焊接机构2工作时对成卷状态的钛带5进行挤压。
在本实施例中，采用使用焊接挤压机构3对成卷状态下的钛带5进行挤压，与此同时进行焊接，就可以使得焊缝的结晶收缩并得到补偿，避免焊缝被拉开形成热裂纹，达到净化焊缝、改善成型同时提高焊接质量的目的。
所述焊接挤压机构3包括至少一组焊接挤压辊31，将所述焊接挤压辊31的挤压开度为1.0~2.5mm，再有所述电弧焊接机构2包括焊枪，所述焊枪与成卷状态下的钛带5的焊缝间的倾斜角度为40~50度，所述焊枪距离所述焊缝位置的距离为1.0~2.5mm。如此，通过控制焊接挤压辊31的开度、焊枪与工件焊缝的倾斜角度等，实现了单枪焊接小管径的薄壁钛管制造。
另外为了保护焊接过程中的钛管保护，需采用保护气体，例如氩气，对钛焊管内外进行保护，相对应地，在所述钛带5中通有输气管，所述输气管内通有氩气，所述输气管的气体排出口位于所述电弧焊接机构2的设置位置处。
另外，沿产线运行方向，所述卷带机构1中的每组所述水平成型辊11的辊距的呈递减排列。那么在钛带5进行冷压成型时，就能够较为平顺地完成卷制塑形，且制卷效果更佳，能够保证产品的整体质量。
进一步的，在所述钛带输送机构与所述卷带机构1之间设有使得所述钛带5预成型的预压辊4，所述预压辊4的辊面为圆弧形，且所述预压辊4的辊面宽度至少为钛带5宽度的三分之二。预压辊4的设置一是为了在钛带5中部形成曲面，便于卷制，且放置刚性应力对钛带5的破坏，保证产品质量，同时对钛带5内表面起到了打磨去杂的作用。
本实施例所提供的电加热器钛焊管的生产装置，能够生产出小管径但是壁厚超薄的钛焊管，满足现有的电加热器的相关要求，便于穿管，且生产装置整体结构简单，在保证钛焊管产品质量的同时，还能够有效控制生产成本，进而使得钛焊管能够在电热器领域能够得到更广泛地应用。
本实施例还提供了一种电加热器用钛焊管的生产方法，生产装置包括钛带输送机构，用于向后级加工机构输送钛带5；卷带机构1，包括多组水平设置的水平成型辊11和竖直设置的至少一组竖直成型辊12，所述竖直成型辊12设置在水平成型辊11上方，且位于相邻的两组水平成型辊11之间；电弧焊接机构2，对所述卷带机构1卷出的钛带5进行焊接；和焊接挤压机构3，用于在所述电弧焊接机构2工作时对成卷状态的钛带5进行挤压，其中，
钛带5经所述卷带机构1冷弯成型构成闭合的管状的钛管，所述电弧焊接机构2包括焊枪，所述焊枪与成卷状态下的钛管的焊缝间的倾斜角度为40~50度，所述焊枪距离所述焊缝位置的距离为1.0~2.5mm，在焊接时焊枪与所述钛管的焊缝间具有40度至50度的倾角，所述电弧焊接机构2中设有电弧磁控装置，所述焊接挤压机构3在所述电弧焊接机构2工作时对所述钛管的焊缝进行时挤压所述钛管，使得所述焊缝受力挤压贴合，用于去除焊缝中的金属杂质及气孔；
所述电加热器用钛焊管的外径为φ6~φ1mm，壁厚为0.4~1.0mm的直缝小管径薄壁厚的钛焊管。
另外，所述焊接挤压机构3包括至少一组焊接挤压辊31，所述焊接挤压辊31的挤压开度为1.0~2.5mm。
所述电弧磁控装置包括磁头、磁控制器和外部控制电路，所述磁头设置在焊枪上，调节所述外部控制电路，使得所述磁控制器控制磁头输出，调整所述焊枪的电弧形状。对所述钛管进行焊接时，所述焊枪输出的电弧形状为梨形。
本实施例提供了电加热器钛焊管的生产方法，能够针对生产出外径为φ6~φ1mm、壁厚为0.4~1.0mm的直缝小管径薄壁厚的钛焊管，使其焊缝质量和表面质量等能够满足电加热器用钛焊管的要求，突破传统的单枪焊接薄壁小管径非常规钛焊管的焊接工艺，使得钛焊管能够逐步替代无缝钛管。
下面将以具体的生产实例来说明本发明所提供的针对电加热器用钛焊管的生产装置及生产方法，所生产出的钛焊管与现有技术的区别。
实施例1：
原材料ta1钛带，带宽29.1，壁厚0.5mm，使用具有φ9.5规格的水平成型辊和竖直成型辊的卷带机构进行冷弯成型，进行制备φ9.5*0.5mm规格的直缝钛焊管。窄钛带经过连续的冷压成型之后们进行电弧焊接，采用的焊接工艺参数为：焊接速度0.5~1m/min，焊接电流为110~125a，焊接电压为8.8~9.4v，氩气流量为10~25l/min，焊接挤压辊的开度为1.7mm，焊枪与工件的倾角为40度，使得焊缝填充充分，过渡平顺圆滑。采用焊接后涡流无损探伤装置，对焊缝质量进行检测，有缺陷报警，报警部分期初。焊接后对棺材进行定径矫直和在线感应退火热处理。精定径后管材直径为φ9.5±0.05mm。对定径矫直后的管材进行涡流探伤和超声波无损探伤、气密性检测，结果合格。
取样测试力学性能和工艺性能，检测结果如下：屈服强度rp1.0:320~380mpa，抗拉强度rm：360~430mpa，延伸率：30~40%，压扁、20%扩口、焊缝处反向展平均合格。
实施例2：
原材料ta1钛带，带宽38.9，壁厚0.65mm，使用具有φ12.7规格的水平成型辊和竖直成型辊的卷带机构进行冷弯成型，进行制备φ12.7*0.65mm规格的直缝钛焊管。窄钛带经过连续的冷压成型之后们进行电弧焊接，采用的焊接工艺参数为：焊接速度0.5~1m/min，焊接电流为120~135a，焊接电压为8.8~9.4v，氩气流量为10~25l/min，焊接挤压辊的开度为2.0mm，焊枪与工件的倾角为45度，使得焊缝填充充分，过渡平顺圆滑。采用焊接后涡流无损探伤装置，对焊缝质量进行检测，有缺陷报警，报警部分期初。焊接后对棺材进行定径矫直和在线感应退火热处理。精定径后管材直径为φ12.5±0.05mm。对定径矫直后的管材进行涡流探伤和超声波无损探伤、气密性检测，结果合格。
取样测试力学性能和工艺性能，检测结果如下：屈服强度rp1.0:320~380mpa，抗拉强度rm：360~430mpa，延伸率：30~40%，压扁、20%扩口、焊缝处反向展平均合格。
对比实施例1：
原材料ta1钛带，带宽38.9，壁厚0.65mm，使用具有φ12.7规格的水平成型辊和竖直成型辊的卷带机构进行冷弯成型，进行制备φ12.7*0.65mm规格的直缝钛焊管。窄钛带经过连续的冷压成型之后们进行电弧焊接，采用的焊接工艺参数为：焊接速度0.5~1m/min，焊接电流为120~135a，焊接电压为8.8~9.4v，氩气流量为10~25l/min，焊接挤压辊的开度为2.0mm，焊枪与工件的倾角为90度，使得焊缝填充充分，过渡平顺圆滑。采用焊接后涡流无损探伤装置，对焊缝质量进行检测，有缺陷报警，报警部分期初。焊接后对棺材进行定径矫直和在线感应退火热处理。精定径后管材直径为φ12.5±0.05mm。对定径矫直后的管材进行涡流探伤和超声波无损探伤、气密性检测，结果内焊缝未焊透，超声报警。
对比实施例2：
原材料ta1钛带，带宽38.9，壁厚0.65mm，使用具有φ12.7规格的水平成型辊和竖直成型辊的卷带机构进行冷弯成型，进行制备φ12.7*0.65mm规格的直缝钛焊管。窄钛带经过连续的冷压成型之后们进行电弧焊接，采用的焊接工艺参数为：焊接速度0.5~1m/min，焊接电流为120~135a，焊接电压为8.8~9.4v，氩气流量为10~25l/min，未使用焊接挤压辊，焊枪与工件的倾角为45度。采用焊接后涡流无损探伤装置，对焊缝质量进行检测，有缺陷报警，报警部分期初。焊接后对棺材进行定径矫直和在线感应退火热处理。精定径后管材直径为φ12.5±0.05mm。对定径矫直后的管材进行涡流探伤和超声波无损探伤、气密性检测，结果焊缝开裂，涡流、超声报警。
如此，综上，可以确定本实施例所提供的生产装置及生产方法，能够生产出小管径薄壁厚的直缝钛焊管，且焊缝焊接效果好，产品质量佳，生产成本低。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。