专利名称：双相不锈钢管道焊接内充氩气保护装置的制作方法
技术领域：
一种双相不锈钢管道焊接内充氩气保护装置，用于对双相不锈钢管道内进行充氩气焊接的，属于含硫天然气输气用双相不锈钢管道对口焊接充氩气设备的制造技术领域。
现有技术目前在天然气输送中，不锈钢管道得到了大量的使用，但是，在高含硫化氢和高压条件下输送天然气奥氏体不锈钢管的强度难以达到使用要求，因此设计中常采用强度较高的双相不锈钢管来输送高含硫和高压力条件下的天然气，但是，双相不锈钢存在焊接难度大、保证焊接质量难的特点，在现有不锈钢管道焊接施工中，采用内部充氩进行置换焊接保护，先由氩弧焊进行根焊，然后由手工进行填充和盖面的焊接工艺；双相不锈钢管在焊接时对氧气的含量要求严格，氧气含量超标会使双相不锈钢中奥氏体相和铁素体相的比例发生较大的变化，从而影响双相不锈钢的性能，因此，为了保证双向不锈钢管道焊口的质量和性能，就必须严格控制含氧量，就要求在进行焊接时在焊口的焊道周围采用氩气保护；根据现有的奥氏体不锈钢焊接技术，采用的是将两根钢管对口后，用堵头堵住一端，另一端敞开，整管全程充氩进行置换；但是，由于双相不锈钢的焊接工艺要求焊接时氧气含量不超过50PPM，因此这种堵一端敞一端的方法就难以满足要求；另外，现有堵头如果遇到管线弯头、三通等情况就很难对接和取出装置，同时，这种全程充氩保护焊的方法氩气需要量大，不利于降低施工。
发明内容
本实用新型的目的是要设计一种有两端管内堵头和一根可弯曲的充氩气的波纹管，可实现仅对焊接区域进行局部氩气置换的双相不锈钢焊接充氩气装置。
本实用新型包括堵头、波纹管和充气管，堵头为前端和后端两个分离的挡板，挡板的两边各有一个夹板，夹板对挡板起到支撑作用，前端挡板由一根中心管连接，并由螺栓将挡板和两边的夹板固定，后端的挡板两边也各有一个夹板，也由一根中心管连接，在前端和后端挡板之间是一根周向钻有出气孔的波纹管，氩气充气管的前端有接头，接头一端与后端挡板外面的中心管连接，另一端接氩气输入管，为了在一个焊口焊接完毕后将本实用新型装置从管中取出，在接头上钻有一个不大于φ3.5mm的孔；一根小于φ3mm的钢丝从接头的孔穿入后端挡板，经过后端挡板的中心管、波纹管和前端挡板的中心管后与中心管外部的卡环连接；施工时，将两根管段放在靠近的位置，先组装本实用新型的装置，然后安装本实用新型装置先在波纹管的中间位置标注便于分辨的中间位置线，然后将本实用新型装置前端挡板装入已组焊的管段内，装置的后端挡板露出管外40-60mm，并将后端连接好的钢丝和充氩气管穿过待焊接的管段，并将其找正，然后将待焊接管段靠拢，将本实用新型装置的另一端套入管内并找正，安好后，组对该焊口，组对合格后，从待安装管段的另一端用钢丝将本实用新型装置向外拉，一直拉到至波纹管上标注的中间位置线与焊口重合即为合格，然后向内充氩气对内焊道周围进行置换，当氧含量达到要求就可以进行焊接了。
本实用新型的优点和积极效果是由于是在焊缝两边设置堵头，因此，需要用氩气置换的空气就大量减少，经过试验证明，采用本装置进行不锈钢焊接的焊缝依然能保持双相不锈钢的奥氏体和铁素体各占50％的比例；其抗拉强度仍然可以达到600-700MPs，完全可以达到焊接工艺的要求；另外，由于置换空间的减少，氩气的使用量仅为全管充氩气的1/20，每焊一个焊缝可以节约氩气成本95％以上。
图例说明
图1为本实用新型工作状态时的装配示意图。
具体实施方法
以下结合附图给出本实用新型的实施例本实用新型包括堵头，波纹管4和氩气管20，堵头由前端挡板2和后端挡板8构成，在前、后端挡板2和8的两边各有一个夹板14、15、7和9，前端挡板2的两边由一根中心管16连接，并由螺栓13和3固定，后端挡板8和两边的夹板7和9也由一根中心管18连接，由螺栓6和10固定，在前端挡板2中心管16的尾端设置有一个卡环1；波纹管4的四周上开有多个气孔5，波纹管4一端套在前端挡板2的中心管16上，另一端套在后断档版8的中心管18上；在氩气管20的前端有一个接头19，接头19上开有一个孔；当进行直线管焊接时，中间的波纹管4是直的，当进行弯道管线和三通管道焊接时，波纹管4可以是弯的，只需要套在后端挡板8的中心管18上；开在氩气管20接头19上的孔≤3.5mm；施工时，先组装本实用新型装置，做法是将波纹管4的两端分别套在前、后挡板2和8的中心管16和18上，然后将钢丝11穿过氩气管接头19、后端挡板8的中心管18、波纹管4和前端挡板2的中心管16，最后由卡环1卡住，再由氩气连接接头19连接好氩气管20；将两根管段12和21放在靠近的位置，暂时不合拢，将组装好的本实用新型装置后端的钢丝11和氩气管20一起从待焊接管段21的一端穿入，另一端穿出；然后将本实用新型装置的前端挡板2放置在前面管段的入口内，后端挡板8露出40-60mm在管段的外面，然后将待焊接管段21慢慢靠拢，并将露在外面的后端挡板8套入待焊接管段21的前端，然后对两节管段找正并组对焊口17，焊口17组对合格后，从待焊接管段21的尾端用钢丝将本实用新型装置向外拉，一直拉至波纹管4上标注的中间线与焊口17重合，这样即为安装合格，然后向内充氩气对里面的空气进行置换，氧含量达到要求就可以进行焊接了，本实用新型装置的前端挡板与后端挡板设置在管段中离焊口位置的距离分别是80-150mm；一个焊口焊接完毕后，拉住钢丝11的外端将本实用新型装置从焊好的管段中拉出来；进行下一个焊口操作时，再重复前面的安装和操作程序进行下一个焊口的作业。
权利要求1.一种双相不锈钢管道焊接内充氩气保护装置，包括堵头，波纹管和氩气管，其特征在于堵头包括前端挡板和后端挡板，在前、后端挡板的两边各有一个夹板，前端挡板和后端挡板都由一根中心管连接，由螺栓固定，在前端挡板中心管的尾端设置有一个卡环；波纹管的四周上开有气孔，波纹管一端套在前端挡板的中心管上，另一端套在后端挡板的中心管上；在氩气管的前端有一个接头，接头上开有一个孔。
2.根据权利要求1所述的一种双相不锈钢管道焊接内充氩气保护装置，其特征在于所述前端挡板与后端挡板设置在管段中离焊口位置的距离分别是80-150mm。
3.根据权利要求1所述的一种双相不锈钢管道焊接内充氩气保护装置，其特征在于所述的波纹管可以是弯的，只套在后端挡板的中心管上。
4.据权利要求1所述的一种双相不锈钢管道焊接内充氩气保护装置，其特征在于开在氩气输入管接头上的孔≤3.5m。
专利摘要一种双相不锈钢管道焊接内充氩气保护装置，用于对双相不锈钢管道内进行充氩气的焊接，属于输气用双相不锈钢管道对口焊接充氩气设备的制造技术领域，本实用新型设计了一种有两端管内堵头和一根可弯曲的充氩气的波纹管，能实现对焊接区域局部氩气置换的双相不锈钢焊接充氩气装置，本实用新型包括前端和后端堵头、波纹管和充气管，解决了现有技术在焊接双相不锈钢管时堵一端敞一端，整管全程充氩不能满足工艺要求的问题，还可在焊接弯头、三通后取出装置，由本装置焊接的焊缝能保持奥氏体和铁素体各占50％的比例，氩气的使用量仅为现有技术全管充氩气的1/20。
文档编号B23K13/00GK2796928SQ20052003459
公开日2006年7月19日 申请日期2005年6月27日 优先权日2005年6月27日
发明者胡元明, 杨景春 申请人:四川石油管理局