一种水下局部干法钛合金及其它材料的焊接装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水下焊接相关技术领域，特别是一种水下局部干法钛合金及其它材料的焊接装置及方法。
【背景技术】
[0002]水下焊接是海底石油开采、海洋工程制造、海底管道维修的关键技术。同时水下焊接也是国防建设中一项重要的应用技术，用于海上舰艇的应急修理和海上救助。如何提高水下焊接质量对于船体修复具有重大的意义。特别是钛合金的水下焊接，传统的局部干法焊接在排水后在焊件表面仍有水残留，使焊接处出现气孔、表面氧化等不利影响。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水下局部干法钛合金及其它材料的焊接装置及方法，以解决现有技术中的技术问题。
[0004]根据本发明的第一方面，提供一种水下局部干法钛合金及其它材料的焊接装置，包括微波发生器、微波辐射器、波导管、云母片、焊枪夹持装置、焊枪和微波屏蔽罩，所述微波控制器通过导线与所述微波发生器连接，所述微波辐射器的一端与所述微波发生器相连接；所述波导管位于所述微波辐射器的外侧，其一端设置有所述云母片；所述焊枪安装在所述焊枪夹持装置上；所述微波屏蔽罩罩设在焊件的焊接位置处，所述焊枪及波导管穿过所述微波屏蔽罩，使所述云母片及焊枪的导电嘴位于所述微波屏蔽罩内。
[0005]优选地，所述波导管截面为圆形或矩形。
[0006]优选地，还包括壳体，所述微波发生器设置在所述壳体内；在所述壳体的底面上设置有通孔。
[0007]优选地，还包括排水罩和空气压缩机，所述空气压缩机与所述排水罩连接，所述排水罩设置在所述微波屏蔽罩的外侧，所述波导管及焊枪密封地穿过该排水罩。
[0008]优选地，在所述微波屏蔽罩的边缘设置有屏蔽密封圈，所述屏蔽密封圈上设置有排水孔。
[0009]优选地，所述微波屏蔽罩上设置有观察窗口。
[0010]优选地，在所述排水罩的边缘设置有排水密封圈，所述排水密封圈上设置有排水孔。
[0011]优选地，所述微波发生器、微波辐射器、波导管及云母片设置两组，并对称的设置在所述焊枪的两侧。
[0012]根据本发明的第二方面，提供一种水下局部干法钛合金及其它材料的焊接装置的使用方法包括如下步骤:
[0013]步骤一:调整所述波导管及焊枪的导电嘴的位置，使其位于焊缝的正上方，调整好所述微波屏蔽罩及排水罩的位置并固定，使位于所述微波屏蔽罩的边缘的屏蔽密封圈及位于所述排水罩边缘的排水密封圈与焊件接触；
[0014]步骤二:排出所述排水罩及微波屏蔽罩内的水；
[0015]步骤三:待水排完后，接通所述微波控制器电源，设定好所述微波发生器的工作时间及微波频率，所述微波发生器开始工作；
[0016]步骤四:所述微波发生器先工作一段时间后，接通所述焊枪的焊接电源，同时，开始移动所述波导管及焊枪；
[0017]步骤五:达到所述微波控制器设定时间后，所述微波发生器停止工作，然后关闭所述焊枪的焊接电源，停止向所述排水罩及微波屏蔽罩内供气，焊接结束。
[0018]优选地，焊缝焊接结束后，关闭所述焊枪的焊接电源，再由移动装置带动所述波导管及焊枪沿所述焊缝往回移动，通过微波加热对焊缝进行缓冷。
[0019]本发明提供的水下局部干法钛合金及其它材料的焊接装置及方法，利用排水罩将焊接部位水排出，再通过微波辐射器发射微波对钛合金板上残留的水进行震荡加热，使水温度升高达到气化，从而使得焊件表面达到无水的程度。
【附图说明】
[0020]通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0021]图1为本发明中水下局部干法钛合金及其它材料的焊接装置整体结构示意图；
[0022]图2为本发明中焊枪夹持装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0024]如图1所示，本发明水下局部干法钛合金及其它材料的焊接装置包括壳体1、微波发生器2、微波辐射器3、波导管4、云母片5、焊枪夹持装置6、焊枪7、排水罩8、微波屏蔽罩9、空气压缩机10、微波控制器11和焊接电源12。所述微波控制器11通过导线与所述微波发生器2连接，用于控制所述微波发生器2的工作时间及产生微波的功率及频率等，微波功率为O?900W，采用的微波工作频率为2400?2500MHz，优选为2450MHz ;所述微波发生器2设置在所述壳体I内，并固定在所述壳体I的底板上；所述壳体I的底板上设置有通孔(图中未示出)，所述壳体I各面之间及与其他设备之间的连接均为密封连接，以使所述焊接装置在水下工作时所述壳体2内不会进入水；所述微波辐射器3穿过所述壳体I底板上的通孔，并安装到所述微波发生器2上，所述微波辐射器3的一部分位于所述壳体I的外部；所述波导管4的长度为20?200mm，其截面为圆形或者矩形，当所述波导管4截面为圆形时，其内径为70?80mm ;当所述波导管4的截面为矩形时，其截面的长为109?110mm，宽为54?55mm，优选地，所述波导管4的材质为不锈钢的波纹管，最小壁厚为2mm，且其内壁做抛光处理，使其更利于微波的传播，所述波导管4与所述壳体I上的通孔密封连接，所述波导管4未与所述壳体I连接的一端设置有所述云母片5，所述云母片5的形状与所述波导管4的截面形状相同，所述云母片5密封的连接在所述波导管4的端部，使水不能进入所述波导管4内，微波可以穿透所述云母片5对水进行震荡加热，从而除去焊缝处的水。
[0025]所述微波屏蔽罩9为壳体状结构，罩设在波导管4和焊枪7的加工端部和焊件的焊接位置处，所述波导管4及焊枪7均穿过所述微波屏蔽罩9，且所述波导管4上设置有所述云母片5的一端及焊枪7的导电嘴均位于所述微波屏蔽罩9的内侧，焊接时由所述焊枪7向所述微波屏蔽罩9内通入氩气，所述微波屏蔽罩9可对微波进行反射，增强所述微波屏蔽罩9内的微波加热效应，还可在焊接部位形成氩气保护环境，提高焊接质量。所述微波屏蔽罩9与波导管4及焊枪7均密封连接，所述微波屏蔽罩9可沿所述波导管4及焊枪7的轴向方向调节并固定位置；所述微波屏蔽罩9的边缘设置有屏蔽密封圈(图中未示出)，焊接时所述屏蔽密封圈与焊件接触，起密封作用，所述屏蔽密封圈上设置有排水孔，在焊接开始前通过所述焊枪7向所述微波屏蔽罩9内通入氩气，将所述微波屏蔽罩9内的水通过所述排水孔排出，所述微波屏蔽罩9上设置有观察窗口(图中未示出)，所述观察窗口处采用透明材料，用于观察焊枪7的导电嘴与焊件上焊缝的位置，优选地，所述观察窗口内侧设置有铜丝网，用于屏蔽及反射微波。
[0026]优选地，所述微波屏蔽罩9的外侧设置有所述排水罩8，所述排水罩8可为任意形状，优选为半球形壳体，所述微波屏蔽罩9位于所述排水罩8的内侧，所述波导管4及焊枪7穿过所述排水罩8，并与排水罩8密封连接，并可沿所述波导管4及焊枪7的轴向方向调整并固定所述排水罩8的位置；所述排水罩8通过管道与所述空气压缩机10连接，所述空气压缩机10向所述排水罩8内通入空气，用于将所述排水罩8内的水排出；所述排水罩8的边缘设置有排水密封圈81，所述排水密封圈81布满所述排水罩8边缘的整个圆周，且在所述排水密封圈81上设置有排水孔(图中未示出)，当空气压缩机10向所述排水罩8内输入空气时，所述排水罩8内的水从所述排水孔流出。所述排水罩8优选采用透明材料制作，以便于观察所述焊枪7及波导管4的位置。本申请中，由于所述壳体1、云母片5和波导管4之间均为密封结构和密封连接，因此本申请中的焊接装置可以在水下使用。
[0027]如图2所示，所述焊枪夹持装置6包括第一夹紧件和第二夹紧件，所述第一夹紧件和第二夹紧件的形状没有特殊的要求，只要能够将所述焊枪7夹紧即可。
[0028]优选地，所述第一夹紧件和第二夹紧件为两个圆柱形金属块61，两个所述圆柱形金属块61上均有一端沿径向方向设置有一半圆柱形槽62，