专利名称：管道焊接内衬垫的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接辅助工具，具体是在铝及铝合金(固定口焊接)金属管全 位置焊接时内衬在管道焊接口内部起垫板作用的衬垫。
背景技术：
铝及铝合金管道在低温下有优良的机械性能在化工领域有着广泛的应用；特别是 在制氧工业的深冷管道，应用比较多。但是铝及铝合金在高温时强度很低，液态铝的流动性 能好，在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。为了保证焊透而又不致塌陷，焊接时常采用垫 板来托住熔池及附近金属。垫板可采用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。垫板表 面开一个圆弧形槽，以保证焊缝反面成型，也可以不加垫板单面焊双面成型，但要求焊接操 作熟练或采取对电弧施焊能量严格自动反馈控制等先进工艺措施。垫板接头的操作技能比 单面焊双面成形简单，容易掌握，常用于背面无法施焊(如小直径圆筒环缝、夹套容器环缝) 的场合，缺点是当垫板和筒体的椭圆度不一致时，两者之间装配在一起时局部会留有缝隙， 因此易形流淌失去垫板的作用。公知的另一种处理办法是采用一种焊接垫板带，焊接垫板 带也有人称为柔韧垫板带、玻璃布垫板带等。这种垫板带国外早已在大型贮箱(罐)、造船、 化工容器及核动力大直径管道的焊接中应用，这种垫板可以节约60%焊接时间。过去焊接 较厚的大直径管道、贮箱(罐)等都是先从里面封底焊，然后再用自动焊机从外面进行焊 接。有时，焊工在工件里面封底焊，工作条件很坏，效率低，质量差。改用垫板带进行焊 接就不再需要封底了，焊前把垫板带贴到焊缝背面，从正面进行焊接，可以做到单面焊双面 成形，而且焊质量可靠实用，但是焊接垫板带(柔韧垫板带、玻璃布垫板带)仅限于焊接较厚 的大直径管道、贮箱(罐)等，在大直径管道的焊接中应用采用人工进入安放固定以及焊接完 毕后人工拆除，在直径小于DN500mm的管道焊接施工中安放及固定以及拆除都有一定困难。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种管道焊接内衬垫，该衬垫可以方便地 安放在管道焊接焊口内侧，并在管道焊口焊接完成后方便取出。解决以上问题，本实用新型所述的一种管道焊接内衬垫，包括由三个相同的圆心 角为120°的石墨扇形块和一个弹性保持支架形成的圆支撑块，弹性保持支架包括支撑弹 簧和固定板，支撑弹簧前端的连线形成一个直径大于管道直径的圆形，支撑弹簧末端固定 在固定板上，每个扇形块表面开有三个通孔，其中一个通孔内装入并固定拆除拉绳，其余通 孔内插入弹性保持支架的支撑弹簧，拆除拉绳与固定板相连。本实用新型根据全位置管道焊接中，金属融化在360度范围内流淌，不同的焊接 方位流淌的方式与量的不同，向上焊和向下立焊的流淌不同，从而在焊接内衬垫的结构形 式和外型上进行了新的设计。使用时，弹性保持支架的支撑弹簧穿在三块扇形块的通孔内， 其向外辐射的弹力使三块扇形块保持形成一个圆支撑块做为焊接衬垫。焊接完成后，拉动 拆除拉绳从管道内带出弹性保持支架，同时，使圆支撑块解体成扇形块后从管道中拉出。[0006]为了提高焊接的效率和质量，在圆支撑块的圆周表面上包覆氧化铝纤维毡层，做 为与铝合金管道接触的界面。三个扇形块上固定的拆除拉绳具有不同的长度，由于拆除拉绳长度不同，使三个 扇形块分别脱离圆支撑块后从管道中拉出。本实用新型采用石墨扇形块用弹性压力组合成圆支撑块来保证焊缝反面成型。该 衬垫可以方便地安放在管道焊接焊口内侧，并在管道焊口焊接完成后方便取出，省时省力， 方便操作，而且不会损伤管材，大大提高了整体焊接效率。
图1为本实用新型扇形块的结构示意图。图2为图1的右视图。图3为本实用新型管道焊接内衬垫的结构示意图。图中，1-扇形块；2-支撑弹簧；3-固定板；4-拆除拉绳；5-氧化铝纤维毡层5。
具体实施方式
本实用新型所述的一种管道焊接内衬垫，包括由三个相同的圆心角为120°的石 墨扇形块1和一个弹性保持支架形成的圆支撑块，弹性保持支架包括支撑弹簧2和固定板 3，支撑弹簧2前端的连线形成一个直径大于管道直径的圆形，支撑弹簧2末端固定在固定 板3上，每个扇形块1表面开有三个通孔，其中一个通孔内装入并固定拆除拉绳4，其余通孔 内插入弹性保持支架的支撑弹簧2，拆除拉绳4与固定板3相连。圆支撑块的圆周表面上包 覆氧化铝纤维毡层5。三个扇形块1上固定的拆除拉绳4具有不同的长度。下面以制作一个适用DNlOOmm (DNlOOmm——管道通称内径)的管道焊接内衬垫为 例对本实用新型做具体说明；①将厚度50mm的石墨在车床上加工制成直径为95mm的圆柱体，并用铣床按120 度分度切割成3块，铣刀片厚度3mm (切割缝宽控制在4mm以内)，在每块120度扇形块1上 距圆弧20mm三角形布置钻3个直径5mm的通孔，以备安装支撑弹簧2和拆卸用的细钢丝绳 拉线。②用直径4mm高碳钢丝焊制穿在三块扇形块上能保持形成一个直径略大于IlOmm圆 径的弹性保持支架。③拆卸用的细钢丝绳拉线；一根拉线的最大长度应大于组对管道的长度，其它2 根拆除钢丝拉绳分别长300mm及350mm三根拆除拉绳4的两端分别热镀锡，并在三根拆除 拉绳4的一个端头处用锡焊接一个金属圆柱体。④管道焊接内衬垫的结构组对；将三根拆除拉绳4从三块扇形石墨块的中间的孔 穿过，一根拉绳的最大长度应大于组对管道的长度，在最长拆除拉绳4距焊有金属圆柱体 的位置200mm处与其它两根拆除拉绳焊接在一起，穿过弹性保持支架的组对中心与固定板 3连接。将高碳钢丝焊制的圆径弹性保持支架的支撑弹簧2穿在三块扇形块上，保持形成一 个直径略大于IlOmm的圆形。在石墨内衬垫的结构组对成圆支撑块后，套上一层氧化铝纤 维毡层5作为与铝合金管道接触的界面即可以实施焊接作业.焊接完成后，拉动一根最大 长度的拆除拉绳4，首先带出高碳钢丝焊制的弹性保持支架，然后三个扇形块1分别脱离圆 支撑块，至此完成拆除管道焊接内衬垫(石墨内衬垫)的工作。
权利要求一种管道焊接内衬垫，其特征在于包括由三个相同的圆心角为120°的石墨扇形块(1)和一个弹性保持支架形成的圆支撑块，弹性保持支架包括支撑弹簧(2)和固定板(3)，支撑弹簧(2)前端的连线形成一个直径大于管道直径的圆形，支撑弹簧(2)末端固定在固定板(3)上，每个扇形块(1)表面开有三个通孔，其中一个通孔内装入并固定拆除拉绳(4)，其余通孔内插入弹性保持支架的支撑弹簧(2)，拆除拉绳(4)与固定板(3)相连。
2.根据权利要求1所述的管道焊接内衬垫，其特征在于圆支撑块的圆周表面上包覆 氧化铝纤维毡层(5)。
3.根据权利要求1或2所述的管道焊接内衬垫，其特征在于三个扇形块(1)上固定的 拆除拉绳(4)具有不同的长度。
专利摘要本实用新型涉及一种焊接辅助工具，为了提供一种可以方便地安放在管道焊接焊口内侧，并在管道焊口焊接完成后方便取出的衬垫，本实用新型所述的管道焊接内衬垫包括由三个相同的圆心角为120°的石墨扇形块和一个弹性保持支架形成的圆支撑块，弹性保持支架包括支撑弹簧和固定板，支撑弹簧前端的连线形成一个直径大于管道直径的圆形，支撑弹簧末端固定在固定板上，每个扇形块表面开有三个通孔，其中一个通孔内装入并固定拆除拉绳，其余通孔内插入弹性保持支架的支撑弹簧，拆除拉绳与固定板相连。在圆支撑块的圆周表面上包覆氧化铝纤维毡层，做为与铝合金管道接触的界面。使用该衬垫操作方便，省时省力，而且不会损伤管材，大大提高了整体焊接效率。
文档编号B23K37/04GK201711716SQ201020269019
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者梁剑, 闫俊峰 申请人:中化二建集团有限公司