一种钛材管道焊接装置的制作方法

本实用新型涉及焊接设备，具体涉及一种钛材管道焊接装置。

背景技术：

钛是一种活性金属，具有良好的耐腐蚀性能，在氧化性、中性及有氯离子的介质中，其耐腐蚀性优于不锈钢。由于钛材所具有的良好的耐腐蚀性能及力学性能，因此在化工、医药等行业得到了广泛的应用。

钛中溶解的氧和氮能起到明显强化作用，但塑性会降低，氢会使钛脆化。它在常温下能与氧生成致密的氧化膜而保持高的稳定性和耐腐蚀性；在高温下与氧、氮、氢、碳都有很强的亲和力，反应速度较快，在300℃以上快速吸氢，600℃以上快速吸氧，700℃以上快速吸氮。空气中大量存在的氮、氧、氢，使钛焊缝变脆，塑性严重下降。因此，钛管焊接时周围环境对焊接质量会产生很大影响。

为了保证钛管的焊接质量和效率，确保焊接安全，本实用新型研发了一种专用于钛材管道的焊接设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种钛材管道焊接装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种钛材管道焊接装置，包括罩体、导气管、散气网；所述的罩体为铜板制作的顶部为矩形结构，底部为弧形结构的罩体；所述的导气管为其上均匀开设气孔的铜管，铜管固定在罩体内部空间的上端，末端固定在罩体外；所述的散气网为2层以上，铺设固定在导气管下部的罩体内。

更进一步地，所述的罩体为2-3mm厚铜板制作的铜质罩体，以避免铁污染，所述的导气管为φ6mm的铜管。

所述的罩体为上窄下宽的梯形结构，可以是的保护气将焊接面进行更好的保护。

所述的散气网为2-5层的其上开设150目数孔的铜网。

本实用新型施焊时所处的环境，对焊接质量有很大影响，烟尘中含有大量有害杂质，这些杂质容易过渡到熔池和焊缝当中，形成焊接缺陷，尤其是作业区域存在铁污染，钛焊缝中的铁，由于生成TiFe和TiFe2的脆化相，使焊接接头综合力学性能大大降低，并降低钛的耐腐蚀性能，严重时产生焊接裂纹，为避免钛管道在施焊过程中受到污染，施工场地尽量使用无尘、无烟、洁净的专用焊接场地，避免与碳钢或低合金钢材料在同一场地进行存放、加工，空气相对湿度对焊接质量也有影响，湿度较大时容易在焊缝中形成气孔，应保持空气相对湿度在90%以下。

对于焊接设备的选择，焊机应选用附有高频引弧、稳弧性能好，焊接过程中焊接参数稳定、调节方便、氩气供应系统安全可靠的直流氩弧焊机（功率大于300A）；焊枪有气冷式和水冷式两种，前者用于小电流焊接（一般≤150A），后者用于大电流长时间焊接（一般＞150A），本实用新型优选采用气冷式焊枪；氩气输送管应采用6mm塑料软管，不宜用橡胶软管等吸湿性材料；钛焊丝应符合GB/T3623-2007的规定，焊丝表面应洁净、无氧化色，不应有裂纹、起皮、斑疤和夹杂等缺陷；焊接用气体保护的氩气符合GB/T4842-2006的规定，氩气纯度不低于99.999%，含水量不大于50mg/m3。

由于钛材对氧、氢、氮有很高的亲和力，容易导致焊接接头塑性降低，氧化变色，所以对焊缝熔池、管道内部（焊缝背部）及表面400℃以上焊接热影响区应进行严格的气体保护，熔池保护通过焊枪喷嘴喷射气体保护，管道内部（焊缝背部）采用水溶纸封堵充气保护，热影响区400℃以上的受热保护采用保护罩保护，保护罩使用2~3mm薄铜板制作，以避免铁污染，盒内底部通φ6mm的开孔铜管，用作导气，并铺设150目左右铜网2~5层，达到均匀分散保护气体的作用。

坡口制备优先采用机械加工，采用等离子切割时，应将整个氧化变色的部位使用磨光机全部去除，打磨时应间断进行，速度和力度要适当，避免坡口表面因过热变色，打磨后坡口表面呈现银白色金属光泽，如出现紫色或蓝色为不合格。坡口清理用工具必须是无铁材料，清理的工具应专用，且要保持所用工具的清洁，优选用奥氏体不锈钢丝刷等机械方法清除焊件坡口及两侧各50mm范围内外表面的氧化膜、毛刺和表面缺陷，然后使用丙酮或无水乙醇进行清洗，处理完毕后先用棉质布料擦干水分或杂质，并清除附着在焊件表面的棉纤维擦掉，防止棉纤维对焊道的污染。

组对与定位焊时，壁厚相同的管子或管件组对时应做到内壁平齐，对口错边量不应超过壁厚的10%，且不大于1mm，定位焊应采用与正式焊接相同的焊接材料及焊接工艺，定位焊缝长度一般为5～10mm，高度不超过壁厚的2／3，定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹钨及氧化变色等缺陷，发现缺陷要及时消除。

钛管道焊接时，焊炬与焊件应保持75°～85°夹角，焊丝与焊件间的夹角尽量保持在10°～15°；焊丝沿熔池前端有节奏地送入熔池，焊接过程中保护罩应紧随焊枪进行移动，填充焊丝的加热端应始终保持在氩气的保护之下，不得将焊丝端部移出氩气保护区；焊枪摆动时，频率要低，摆幅不宜过大；偶然断弧及焊缝收尾处要继续通气保护，直至焊缝接头冷却至350℃以下；焊接过程中电弧应保护稳定，避免钨极与焊件或焊丝接触造成夹钨，出现夹钨时应立即停止焊接，消除缺陷后方可继续施焊；熄弧后焊丝不得立即暴露在大气中，应在焊缝脱离保护时取出；焊缝外形的焊缝宽度以每边不超过坡口边缘 2mm为宜，焊缝余高为 0～1.5mm。焊缝表面不得有咬边、气孔、夹钨、裂纹及未熔合等缺陷。

本实用新型结构简单，使用安全，可显著的提高焊接质量，降低成本，提高施工效率。

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；

图中：1-罩体、2-导气管、3-散气网。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步的说明，但应该理解，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。本领域技术人员在本实用新型基础上对本实用新型作出的各种改动或修改，均应同样落于本实用新型的保护范围之内。

实施例1

如图1所示的一种钛材管道焊接装置，包括罩体、导气管、散气网；所述的罩体为2-3mm厚铜板制作的铜质罩体，顶部为矩形结构，底部为弧形结构，导气管为φ6mm的铜管，管体上均匀开设气孔，铜管固定在罩体内部空间的上端，末端固定在罩体外与供气系统连接，散气网为2层，其上开设150目数孔，铺设固定在导气管下部的罩体内。

实施例2

如图2所示的一种钛材管道焊接装置，包括罩体、导气管、散气网；所述的罩体为2-3mm厚铜板制作的上窄下宽的梯形结构的铜质罩体，顶部为矩形结构，底部为弧形结构，导气管为φ6mm的铜管，管体上均匀开设气孔，铜管固定在罩体内部空间的上端，末端固定在罩体外与供气系统连接，散气网为5层，其上开设150目数孔，铺设固定在导气管下部的罩体内。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。