双壁管氩弧焊氩气保护系统的制作方法

本实用新型涉及一种双壁管氩弧焊氩气保护系统，更具体地说是涉及一种运用于船舶发动机气体燃料供给管系的一种双壁管氩弧焊氩气保护系统。

背景技术：

根据SOLAS规范，为防止燃气泄露造成安全隐患，船舶机舱内的发动机高压供气管系为双壁管形式，为保证高压燃气双壁管的气密性和强度性，整个高压燃气双壁管管路均采用内场管段制作，船上对接焊的方法。高压燃气双壁管为大规格管道，需要船上现场焊接，对船上现场的焊接施工就提出了更高的要求。为了保证管道的焊接质量和管道内部的清洁度，通常采用氩弧焊打底。采用氩弧焊焊接不锈钢时，由于不锈钢和氧的亲和力很大，如果不采取焊缝保护措施，背面的焊缝金属很容易在焊接过程中氧化，合金元素烧损，且易产生焊接缺陷，造成焊缝金属的力学性能和耐蚀性下降。因此，在不锈钢管道氩弧焊时，为能保证焊缝背面的焊接质量，必须采取有效的防护措施。

申请号为201010155289.6的中国发明专利公开了一种手套箱保护氩弧焊方法，该焊接方法利用手套箱保护氩弧焊设备，通过快速抽真空-充气-快速抽真空-充气二次的方法，使手套箱保护氩弧焊设备中过渡仓和手套箱内氧气浓度降到最低，并对焊接过程中保护气体、保护气体流量、焊接电流、电弧长度、焊接速度等各因素的筛选，确定了最佳焊接工艺。实验结果表明本发明提供的手套箱保护氩弧焊方法，可以进一步提高防氧化效果，焊接效率高，焊接得到的产品质量优，能够在大功率产品上使用，如可以用于焊接大功率行波管收集极，提高行波管的质量，但是该手套箱保护氩弧焊方法无法应用于船舶发动机气体燃料供给管系的双壁管上。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种双壁管氩弧焊氩气保护系统，防止高压燃气双壁管氩弧焊时焊缝背面氧化。

为实现上述目的，本实用新型提供一种双壁管氩弧焊氩气保护系统，双壁管包括外管和内管，所述内管位于所述外管内，所述内管包括第一内管分部和第二内管分部，所述外管包括第一外管分部和第二外管分部，所述第一外管分部和所述第二外管分部之间设有连接管；所述第一内管分部和第二内管分部之间的焊缝、所述第一外管分部和所述连接管之间的焊缝、所述第二外管分部和所述连接管之间的焊缝上均缠有胶带；还包括氩气源和测氧计，所述氩气源通过软管分别与外管、内管连通，所述测氧计与所述双壁管连接。

优选地，所述连接管由两片半环形的钢板对接而成，并在对接之处的焊缝上贴有胶带。

优选地，还包括封堵双壁管的纸壳。

优选地，双壁管的两端均设有纸壳，双壁管上位于低处端部的纸壳上设有第一通孔，软管从第一通孔伸入双壁管内，双壁管上位于高处端部的纸壳上设有第一出气孔，测氧计与所述第一出气孔连通。

优选地，双壁管内靠近焊缝，的两侧位置均设有纸壳。

优选地，所述纸壳为水溶性纸。

优选地，缠绕在所述焊缝，的胶带上设有第二通孔，软管端部的针头从第二通孔伸入双壁管内，缠绕在所述焊缝，的胶带上设有第二出气孔，所述测氧计与所述第二出气孔连通。

优选地，所述第二通孔位于胶带的底部，所述第二出气孔位于胶带的顶部。

优选地，所述软管上设有调节阀。

优选地，所述氩气源为氩气储气罐。

如上所述，本实用新型涉及的双壁管氩弧焊氩气保护系统，具有以下有益效果：本实用新型取材方便，成本低廉，充气迅速，方法简单；向双壁管内充入氩气，将空气排出，并在焊缝上缠绕胶带防止氩气逸散，焊接时能很好地防止焊缝背面氧化，使焊缝的力学性能和耐腐蚀性能得到有效保证。

附图说明

图1为本实用新型第一种实施例的结构示意图。

图2为本实用新型第二种实施例的结构示意图。

图3为图2中A处的放大图。

元件标号说明

1 外管

11 第一外管分部

12 第二外管分部

13 连接管

14，15，16，23 焊缝

2 内管

21 第一内管分部

22 第二内管分部

3 胶带

31 第二出气孔

4 氩气源

41 软管

42 调节阀

5 测氧计

6 纸壳

61 第一出气孔

7 设备

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种双壁管氩弧焊氩气保护系统，双壁管包括外管1和内管2，所述内管2位于所述外管1内，所述内管2包括第一内管分部21和第二内管分部22，所述外管1包括第一外管分部11和第二外管分部12，所述第一外管分部11和所述第二外管分部12之间设有连接管13；所述第一内管分部21和第二内管分部22之间的焊缝23、所述第一外管分部11和所述连接管13之间的焊缝14、所述第二外管分部12和所述连接管13之间的焊缝15上均缠有胶带3，胶带3可确保双壁管内通入氩气时，氩气不会从焊缝中溢出，焊接时，需先撕去胶带3将第一内管分布21和第二内管分部22焊接，第一外管分部11和连接管13焊接，第二外管分部12和连接管13焊接。双壁管氩弧焊氩气保护系统还包括氩气源4和测氧计5，所述氩气源4通过软管41分别与外管1、内管2连通，氩气源4向双壁管内通入氩气将空气排出，所述氩气源4可选用氩气储气罐，所述测氧计5与所述双壁管连接，测量双壁管内的氧气浓度，当氧气浓度低于设定标准时进行焊接。

如图1至图3所示，优选地，所述连接管13由两片半环形的钢板对接而成，并在对接之处的焊缝16上贴有胶带3，在内管2焊接完毕后，将两片半环形的钢板分别从内管2的两侧拼接成连接管13进行焊接，再将连接管13分别和第一外管分部11、第二外管分部12焊接。

如图1至图3所示，双壁管氩弧焊氩气保护系统还包括封堵双壁管的纸壳6，所述纸壳6可以防止双壁管内的氩气逸散。以下给出纸壳6的两种优选设置方式，第一种方式，双壁管的两端均设有纸壳6，双壁管上位于低处端部的纸壳6上设有第一通孔，软管41从第一通孔伸入双壁管内，双壁管上位于高处端部的纸壳6上设有第一出气孔61，第一出气孔61在外管1和内管2的纸壳6上均应设置，所述第一出气孔61用于空气流出，测氧计5与所述第一出气孔61连通，由于氩气的密度比空气大，从较低位置充入氩气能够保证获得更高的浓度，充氩保护效果也就更好；第二种方式，双壁管内靠近焊缝14，15，23的两侧位置均设有纸壳6，缠绕在所述焊缝14，15，23的胶带3上分别设有第二通孔，软管41端部的针头从第二通孔伸入双壁管内通氩气，缠绕在所述焊缝14，15，23的胶带3上分别设有第二出气孔31，所述第二出气孔31用于空气流出，所述测氧计5与所述第二出气孔31连通，测量第二出气孔31处的含氧量。优选地，所述第二通孔位于胶带3的底部，所述第二出气孔31位于胶带3的顶部，便于从较低位置充入氩气能够保证获得更高的浓度，充氩保护效果也就更好。优选地，所述纸壳6可选用水溶性纸，当管道系统进行水压试验时，水溶性纸很快溶解于水，并随水排除，不会造成不利影响。优选地，所述软管41上设有调节阀42，用于控制氩气的开关和流量调节，应控制氩气流量，流量过小，保护不好，焊缝背面容易氧化；流量过大，会引起焊缝根部内凹等缺陷，影响焊接质量。

以下给出本实用新型的两种实施方式：

第一种实施方式，双壁管的两端与外界连通(参见图1)。

S1，焊接前机具检查。检查焊机是否合格、能否正常运行、氩气纯度、焊丝牌号是否合格；用切管机切割管端面，端面尺寸应符合规范要求；切口表面平整、无裂纹、重皮、毛刺凸凹、缩口铁屑等缺陷，清除接口及50mm范围内的水分、油污、锈斑及其他异物。

S2，内管充入氩气。充氩气前，将所述纸壳6分别封住内管2的两侧管口，在一侧所述纸壳6的低处开设第一通孔，在另一侧所述纸壳6的高处开设第一出气孔61，所述胶带3缠绕封住第一内管分部21和第二内管分部22之间的对接焊缝23，利用软管41从低处纸壳6向管内输入氩气，直至将管内空气由第一出气孔61排净，空气排出后，逐渐减小流量。

S3，焊接内管2。用氩弧焊沿环缝四点对称点焊，边焊边揭去胶带3，将第一内管分部21和第二内管分部22焊接，焊接过程中需不间断地向管内充氩，焊完后可拔掉氩气软管。

S4，焊缝检查。焊后的焊缝及两侧热影响区由于经历了高温阶段就不可避免地或多或小地生成氧化层，该层大大降低了材质的抗腐性能，因此必须彻底清除。清除步骤：在焊缝及两侧热影响区涂以酸洗钝化膏，覆盖力求均匀，保持10～30min；用不锈钢刷顺焊道及其纹理方向反复刷洗；用刚玉毡布沾水后擦拭表面，直至彻底清除氧化层、显现出金属光泽为止；用清水冲洗干净，此时表面已被钝化。

S5，外管充入氩气。充氩气前，将所述纸壳6分别封住外管1的两侧管口，在一侧所述纸壳6的低处开设第一通孔，在另一侧所述纸壳6的高处开设第一出气孔61，所述胶带3缠绕分别封住焊缝14，焊缝15，焊缝16，利用软管41从低处纸壳6向管内输入氩气，直至将管内空气由第一出气孔61排净，空气排出后，逐渐减小流量。

S6，焊接外管1。用氩弧焊沿环缝四点对称点焊，边焊边揭去胶带3，分别将第一外管分部11和连接管13焊接、第二外管分部12和连接管13焊接，焊接过程中需不间断地向管内充氩，焊完后可拔掉氩气软管。

S7，焊缝检查。检查方法同步骤S4。

第二种实施方式，双壁管的一端与外界连通，另一端与设备连接(参见图2)。

S1，焊接前机具检查。检查焊机是否合格、能否正常运行、氩气纯度、焊丝牌号是否合格；用切管机切割管端面，端面尺寸应符合规范要求；切口表面平整、无裂纹、重皮、毛刺凸凹、缩口铁屑等缺陷，清除接口及50mm范围内的水分、油污、锈斑及其他异物。

S2，内管充入氩气。充氩气前，将水溶性纸分别贴在内管2内距离焊缝23两侧各150mm的位置，沿焊缝23贴有胶带3，使两边水溶性纸之间的内管形成密封空间，缠绕在所述23的胶带3的底部设有第二通孔，软管41端部的针头从第二通孔伸入双壁管内通氩气，缠绕在所述焊缝23的胶带3的顶部设有第二出气孔31，直至将密封空间内的空气由第二出气孔31排净，空气排出后，逐渐减小流量。

S3，焊接内管2。用氩弧焊沿环缝四点对称点焊，边焊边揭去胶带3，将第一内管分部21和第二内管分部22焊接，焊接过程中需不间断地向管内充氩，焊完后可拔掉氩气软管。

S4，焊缝检查。焊后的焊缝及两侧热影响区由于经历了高温阶段就不可避免地或多或小地生成氧化层，该层大大降低了材质的抗腐性能，因此必须彻底清除。清除步骤：在焊缝及两侧热影响区涂以酸洗钝化膏，覆盖力求均匀，保持10～30min；用不锈钢刷顺焊道及其纹理方向反复刷洗；用刚玉毡布沾水后擦拭表面，直至彻底清除氧化层、显现出金属光泽为止；用清水冲洗干净，此时表面已被钝化。

S6，拼接连接管。在内管2焊接完毕后，将两片半环形的钢板分别从内管2的两侧拼接成连接管13并采用专用装置固定住连接管13。

S7，外管充入氩气。充氩气前，将水溶性纸分别贴在外管1内距离焊缝23两侧各150mm的位置，沿焊缝14、焊缝15、焊缝16分别贴有胶带3，使两边水溶性纸之间的外管1内部形成密封空间，缠绕在所述焊缝16的胶带3的底部设有第二通孔，软管41端部的针头从第二通孔伸入双壁管内通氩气，缠绕在所述焊缝16的胶带3的顶部设有第二出气孔31，直至将密封空间内的空气由第二出气孔31排净，空气排出后，逐渐减小流量。

S8，焊接外管1。用氩弧焊沿环缝四点对称点焊，边焊边揭去胶带3，依次将两片半环形的钢板焊接形成连接管13、第一外管分部11和连接管13焊接、第二外管分部12和连接管13焊接，焊接过程中需不间断地向管内充氩，焊完后可拔掉氩气软管。

S9，焊缝检查。检查方法同步骤S4。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。