一种大直径、厚壁钛管焊缝保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于焊接保护装置技术领域，特别涉及一种大直径、厚壁钛管焊缝保护装置。
【背景技术】
[0002]近年来由于工业技术的发展，钛及钛合金除在军事工业外，在化学工业领域均得到了广泛地应用。由于钛是一种活性金属，常温下能与氧生成致密的氧化膜，从而保持高的稳定性和耐腐蚀性。在高温下，钛与氧、氢、氮反应速度较快，在300°C以上，钛能快速吸氢，在600°C以上，钛能快速吸氧，在700°C以上，钛能快速吸氮，而温度在540°C以上时生成的氧化膜则不致密。钛及钛合金焊接时，如果防护措施做的不好，焊缝中将会含有较多的氧、氢、氮，会使焊缝金属和高温近缝区的塑性下降，特别是冲击韧性大大降低，引起脆化。
[0003]因此，如何对大直径、厚壁钛管焊接时的几个温度区间进行有效的保护，是钛及钛合金应用过程中重要的工艺。
[0004]目前，钛和钛合金工厂内焊接时，多釆用惰性气体或真空保护。为了达到优良的焊接品级，采用高纯氩气(99.999%氩气)保护，该氩气价格过高，导致焊接成本较高。同时，由于大直径、厚壁钛管在焊接时需采用手工氩弧焊的焊接工艺进行焊接，钛管管壁较厚，为了保证焊接质量需要加大焊缝的热输入，这样就提高了焊缝区的温度；另外，由于钛管的管壁厚、冷却慢、焊缝区300°C以上停留时间长，也给焊接工艺的制定增加了一定的难度。现在急需一种针对大直径、厚壁钛管焊缝进行保护的装置。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种结构合理、使用简便和经久耐用的大直径、厚壁钛管焊缝保护装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种大直径、厚壁钛管焊缝保护装置，包括内弧面为开口的扇形保护罩，所述扇形保护罩内由远心端向近心端依次设有布气管、填料层和铜网层，布气管上设有布气孔；布气管两端分别连接有输气管和延伸管，扇形保护罩的内弧面两端向外延伸设有伸展护板，输气管和延伸管上分别套设有套环，伸展护板上设有与套环相连的支撑杆。
[0007]所述布气管、填料层和铜网层均为弧形。
[0008]所述填料层由片状或者条状不锈钢肩填充构成；铜网层由至少两层铜网构成。
[0009]所述扇形保护罩内弧面的开口处设有与铜网层相接的支护体，支护体包括弧板和弧板上间隔布置的径向立杆，径向立杆端部设有轴向托杆，托杆支撑在铜网层内弧面上。
[0010]所述布气孔朝向扇形保护罩的外弧面，扇形保护罩的外弧面内壁设有与布气孔对应的弹簧，弹簧端部连接有聚气帽。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的优点为:
[0012]1、本实用新型包括内弧面为开口的扇形保护罩，所述扇形保护罩内由远心端向近心端依次设有布气管、填料层和铜网层，布气管上设有布气孔；布气管两端分别连接有输气管和延伸管，扇形保护罩的内弧面两端向外延伸设有伸展护板，输气管和延伸管上分别套设有套环，伸展护板上设有与套环相连的支撑杆，其结构合理，氩气分布均匀、流畅，不会把外界空气代入高温区，可防止氩气在扇形保护罩内形成旋流带入空气，从而保证氩气的纯度，既能保证焊接质量，又能对焊缝和近缝区正面进行有效保护，达到一级(银白色、淡黄色)保护标准，焊缝外观保护效果好，可大大节约焊接成本；伸展护板上设有与套环相连的支撑杆，通过支撑杆和套环进一步加强布气管的结构强度，提高保护稳定性，延长使用寿命，使装置经久耐用；同时，伸展护板可用于延伸装置的保护范围，并提高结构强度。
[0013]2、支护体包括弧板和弧板上间隔布置的径向立杆，径向立杆端部设有轴向托杆，轴向托杆支撑在铜网层的内弧面上，用于固定铜网层，对上部的布气管、填料层和铜网层起到支撑作用，防止铜网层和填料层脱落，安全可靠。
[0014]3、在布气管上设有布气孔，布气孔朝向扇形保护罩的外弧面，扇形保护罩的外弧面内壁设有与布气孔对应的弹簧，弹簧的下端部连接有聚气帽，聚气帽与布气孔相对应，且聚气帽的开口面积大于布风孔的面积，可有效汇聚经布气孔流出的气体，使气体集中向下扩散，提高保护效果。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图；
[0016]图2为图1中支护体的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图1和图2所示的大直径、厚壁钛管焊缝保护装置，其包括内弧面为开口的扇形保护罩1，在扇形保护罩I内由远心端向近心端依次设有布气管2、填料层6、铜网层7和支护体8，支护体8位于扇形保护罩I内弧面的开口处，所述支护体8包括弧板81和弧板81上间隔布置的径向立杆82，径向立杆82端部设有轴向托杆83，轴向托杆83支撑在铜网层7的内弧面上，用于固定铜网层7，对上部的布气管2、填料层6和铜网层7起到支撑作用，防止铜网层7和填料层6脱落。
[0018]在布气管2上设有布气孔3，布气孔3朝向扇形保护罩I的外弧面，扇形保护罩I的外弧面内壁设有与布气孔3对应的弹簧12，弹簧12的下端部连接有聚气帽13，聚气帽13与布气孔3相对应，且聚气帽13的开口面积大于布风孔3的面积，可有效汇聚经布气孔3流出的气体，使气体集中向下扩散，提高保护效果。
[0019]在布气管2两端分别连接有输气管4和延伸管5，扇形保护罩I的内弧面两端向外延伸设有伸展护板9，输气管4和延伸管5上分别套设有套环11，伸展护板9上设有与套环11相连的支撑杆10，通过支撑杆10和套环11进一步加强布气管2的结构强度，提高保护稳定性，延长使用寿命，使装置经久耐用。伸展护板3可用于延伸装置的保护范围，并提高结构强度。
[0020]在本实用新型中，布气管2、填料层6和铜网层7均为弧形，填料层6由片状或者条状不锈钢肩填充构成；铜网层7由多层铜网构成，便于将焊缝上的热量传导出去，同时将扇形保护罩I内的空气排出去，以保证扇形保护罩I内的氩气纯度。
[0021]在本实施方式中，扇形保护罩I和伸展护板9选用紫铜材料制作，质地柔软，便于加工制作，焊接时可根据焊缝形状简易变形；铜网层7的铜网材质选用紫铜，导热性能好，散热速度快，保护效果好。
[0022]在本实用新型中，氩气通过布气管2上的布气孔3流出，并经聚气帽13汇聚、返流，氩气柔和、均匀，可有效防止氩气在扇形保护罩I内形成旋流带入空气，既能保护焊接熔池，又能对已凝固的、温度尚在400°C以上的焊缝区的正、反面进行氩气保护，保证氩气的纯度和焊缝质量。
[0023]本实用新型可适用于<i>350mm?1200mm钛管的全位置焊接使用，即包括直管段焊缝、直管与弯头、直管与三通等管件焊接。
【主权项】
1.一种大直径、厚壁钛管焊缝保护装置，包括内弧面为开口的扇形保护罩，其特征在于:所述扇形保护罩内由远心端向近心端依次设有布气管、填料层和铜网层，布气管上设有布气孔；布气管两端分别连接有输气管和延伸管，扇形保护罩的内弧面两端向外延伸设有伸展护板，输气管和延伸管上分别套设有套环，伸展护板上设有与套环相连的支撑杆。
2.如权利要求1所述的大直径、厚壁钛管焊缝保护装置，其特征在于:所述布气管、填料层和铜网层均为弧形。
3.如权利要求1或2所述的大直径、厚壁钛管焊缝保护装置，其特征在于:所述填料层由片状或者条状不锈钢肩填充构成；铜网层由至少两层铜网构成。
4.如权利要求3所述的大直径、厚壁钛管焊缝保护装置，其特征在于:所述扇形保护罩内弧面的开口处设有与铜网层相接的支护体，支护体包括弧板和弧板上间隔布置的径向立杆，径向立杆端部设有轴向托杆，托杆支撑在铜网层内弧面上。
5.如权利要求4所述的大直径、厚壁钛管焊缝保护装置，其特征在于:所述布气孔朝向扇形保护罩的外弧面，扇形保护罩的外弧面内壁设有与布气孔对应的弹簧，弹簧端部连接有聚气帽。
【专利摘要】一种大直径、厚壁钛管焊缝保护装置，包括内弧面为开口的扇形保护罩，所述扇形保护罩内由远心端向近心端依次设有布气管、填料层和铜网层，布气管上设有布气孔；布气管两端分别连接有输气管和延伸管，扇形保护罩的内弧面两端向外延伸设有伸展护板，输气管和延伸管上分别套设有套环，伸展护板上设有与套环相连的支撑杆。本实用新型结构合理，氩气分布均匀、流畅，不会把外界空气代入高温区，可防止氩气在扇形保护罩内形成旋流带入空气，从而保证氩气的纯度，既能保证焊接质量，又能对焊缝和近缝区正面进行有效保护，达到一级（银白色、淡黄色）保护标准，焊缝外观保护效果好，可大大节约焊接成本。
【IPC分类】B23K9-16, B23K9-32, B23K101-06, B23K103-14
【公开号】CN204545684
【申请号】CN201520263339
【发明人】李炜, 卢海涛, 李恩国
【申请人】中国化学工程第十一建设有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月28日