一种钛换热管自熔手工焊用氩气保护装置的制作方法

本实用新型涉及一种焊接辅助装置，特别是一种钛换热管与管板进行自熔手工焊时对其焊缝进行气体隔绝的保护装置。

背景技术：

钛具有很高的化学活泼性，与空气中的氮氢氧有极高的亲和力，在较低的温度下，钛与氧相互作用生成一层致密的氧化膜，随着温度的提高，氧化膜厚度随之增厚，超过600℃，钛开始吸氧并使氧溶解到钛中，温度再高，钛的活泼性会急剧增加，并与氧发生激烈的反应从而生成钛的氧化物。钛在300℃以上开始吸氢，在700℃以上开始吸氮。氮和氧对钛的污染结果是使钛的强度和硬度提高，从而塑性降低，氢在钛中达到一定的含量会使焊缝金属的冲击韧性急剧下降。

熔化焊接过程中，熔池像一个小冶金炉，熔融金属暴露在大气当中，如果不采取相应的保护措施使熔融的金属钛与空气隔绝，则氮氢氧等气体元素就会融入钛中，形成脆性氧化物或氮化物，致使焊缝金属的塑性急剧降低，拉伸强度提高，严重情况下将发生脆断，塑性为零。因此，在钛材焊接过程中采用氩气等惰性气体对熔池区域形成保护是必要的。

钛换热管与管板焊接时，管板外侧表面与换热管端面基本齐平，对两者之间进行焊接，焊枪与换热管外壁面保持30～45°的角度，而氩气具有一定的流速，因此局大部分氩气从换热管管内直接流走，对熔池远远不能形成所需的保护范围，导致焊缝无效。

技术实现要素：

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种适用于钛换热管与管板进行自熔手工焊时的氩气保护装置，使氩气在熔池周围形成稳定的保护范围，使焊缝与空气隔绝。

技术方案：一种钛换热管自熔手工焊用氩气保护装置，管板的外侧表面与换热管的端面基本齐平，所述保护装置包括挡板、手柄，所述手柄安装在所述挡板的侧面上，所述挡板横置于所述换热管的管内且所述手柄朝向管外，所述侧面与所述端面的距离不超过焊接热影响区范围，所述挡板的周向边缘靠近或贴合所述换热管的管内壁。

挡板对焊接时流向熔池及热影响区的氩气气流进行阻挡，大幅减少氩气气流从换热管管内直接流走，通过挡板形成氩气回流，并保持一定的气流笼罩范围和停留时间，使氩气对焊缝形成有效的隔离。

根据换热管管径的不同，挡板的结构有所不同：

当所述换热管的管径不超过35mm时，所述挡板为平板，所述侧面为平面，即使是平面，对于此时的管径，已能够保证氩气回流，作用到熔池范围。

当所述换热管的管径超过35mm时，所述侧面为曲面，以所述侧面的外边缘为曲面的下端点，向内向上形成内凹的曲面，对于此时的管径，内凹的曲面强化氩气回流，作用到熔池范围。

进一步的，所述曲面的上端点高于所述端面，从而保证氩气回流完全作用到熔池范围。

进一步的，所述曲面在所述侧面上沿周向全部或部分设置，即曲面可以未必在侧面上沿周向全部设置，通过握持手柄转动挡板，使弧面跟随焊枪焊接移动即可，便于简易制作。

最佳的，为了保证氩气回流效果，焊接时的氩气流入流向与所述换热管的外壁面角度为30～45°。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是针对钛换热管与管板自熔焊接所需要的氩气保护，设置与焊接配合使用的保护装置，保证氩气形成回流，作用到熔池范围，对焊缝隔离环境中的空气，防止焊缝及热影响区受污染，以提高焊缝质量；保护装置可以手持使用，其尺寸要求不高，且适用于环缝焊接，对焊接的位置要求也不高，操作方便，安全可靠，适用范围广泛，能够满足钛换热管与管板自熔焊接的保护要求。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

一种钛换热管自熔手工焊用氩气保护装置，如附图1所示，管板1的外侧表面11略低于换热管2的端面21，基本齐平，对两者之间进行焊接，焊接后的焊缝为5。

保护装置包括挡板3、手柄4，对于管径不超过35mm的换热管，挡板3为平板，手柄4安装在挡板3的侧面31上，侧面31为平面，挡板3横置于换热管2的管内，将手柄4朝向管外。挡板3要便于在管内取放，因此其形状可以小于管内径，侧面31与端面21的距离d不超过焊接热影响区范围，氩气流入流向随同焊枪，与换热管2的外壁面角度α为30～45°，在焊接时，随焊接位置变化，手持手柄转动挡板，将挡板3的周向边缘与换热管2的管内壁靠近或贴合，使氩气气流流入管内后被挡板挡住，形成回流，作用到熔池范围，并且这种回流在焊接过程中时持续的，对焊缝隔离环境中的空气。

实施例2

与实施例1基本相同，区别在于挡板3的侧面31的形状不同，如附图2所示，对于管径超过35mm的换热管，侧面31为曲面，是以侧面31的外边缘为曲面的下端点32，向内向上形成内凹的曲面，曲面的上端点33高于端面21，曲面阻挡流入管内的氩气气流，形成回流，作用到熔池范围，

曲面在侧面31上沿周向可以全部设置或部分设置，部分设置时，通过握持手柄转动挡板，使曲面跟随焊枪焊接移动即可，并且这样的带有曲面的挡板也便于简易制作，适用于实际生产应用。