一种液体保护焊接用防护装置及其使用方法与流程

1.本发明属于焊接技术领域，具体地说是涉及一种液体保护焊接用防护装置及其使用方法。


背景技术：

2.水下焊接技术按照其将水环境的隔绝程度常被分为水下湿法焊接、局部干法焊接及干法焊接。其中水下干法焊接虽然能够保证几乎等同于陆上焊接的焊缝质量，但设备非常复杂且焊接周期长，设备昂贵；水下湿法焊接设备简单但焊接质量相对低于其它两种方法；局部干法焊接在焊缝质量得到保证的基础上还实现了较为简单的设备和工序。然而在水下尤其是深水环境中，局部干法焊接保护罩内充满气体后结构的稳定性易变差，进而影响焊接过程的稳定性；同时，随着水深的增加，局部干法焊接排水罩内的压强也逐渐增大，通入保护气将内部水完全排空的难度也随之变大；此外，一旦保护气流通入不稳或保护罩偏转，保护罩外的水将漫入保护罩内，造成焊接过程及焊缝质量的极度恶化，这一影响在非横焊或立焊过程中更加明显。
3.因此，传统的水下焊接方式存在着因焊接设备和方法的缺陷，从而导致焊接稳定性和质量较差的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种液体保护焊接用防护装置及其使用方法，旨在解决传统的水下焊接方式存在着因焊接设备和方法的缺陷，从而导致焊接稳定性和质量较差的技术问题。
5.本技术实施例提供了一种液体保护焊接用防护装置，用于对液体焊接进行防护，其包括内层保护壳、端盖及焊枪，所述焊枪穿过所述端盖伸入到所述内层保护壳的内部，所述内层保护壳的外部设有外层保护壳，所述内层保护壳和所述外层保护壳的顶端设置所述端盖，以使所述内层保护壳与所述外层保护壳之间形成保护腔体，所述保护腔体内部设有保护液。
6.在其中一实施例中，所述内层防护壳的下端设有过滤网，所述过滤网通过紧固环与所述内层防护壳固定相连，所述过滤网为网孔结构。
7.在其中一实施例中，所述端盖上设有连通孔，所述内层保护壳与所述焊枪之间设置所述连通孔，所述连通孔为环形分布。
8.在其中一实施例中，所述端盖上设有保护液进孔，所述保护液进孔的入口端连通到所述端盖的外部，所述保护液进孔的出口端连通到所述保护腔体的内部，所述保护液进孔的出口端设置止逆阀门。
9.在其中一实施例中，所述内层防护壳和所述外层防护壳下端口的直径均大于上端口的直径。
10.在其中一实施例中，所述外层防护壳的下端设有平底橡胶密封垫。
11.在其中一实施例中，所述保护液应为粗甘油。
12.在其中一实施例中，所述端盖的中心设有预留孔，所述预留孔处设有密封环，所述焊枪通过所述预留孔伸入到所述内层保护壳的内部。
13.在其中一实施例中，所述外层保护壳与所述端盖螺纹连接。
14.本技术的第二方面提供了一种液体保护焊接用防护装置的使用方法，其包括以下步骤：
15.(1)调节防护装置以及内部焊枪的位置，将所述防护装置压紧于母材的待焊接部位；
16.(2)从保护液进孔通入保护液直至有保护液从连通孔流出，即表示预通液完成；
17.(3)根据焊接参数调节保护液通量，开始焊接，所述防护装置随焊接方向移动，焊接过程中保持保护液通入不中断；
18.(4)焊接结束后，保持所述防护装置压紧于母材上，继续通入保护液30s后关停，焊接完成。
19.本发明提供的一种液体保护焊接用防护装置及其使用方法，通过外层防护壳与内层防护壳之间形成曲折腔体，有利于减缓保护液的流动速度，从而降低保护液对焊接区域中焊丝、熔滴及熔池的冲击作用；通过在内层保护壳下端设置过滤网，有助于增大保护液的流动阻力，减缓保护液的流动速度，进一步降低保护液的冲击作用；通过设置连通孔有利于焊接过程中电弧气泡的排出，并使得防护装置的内外压强相近，降低保护液输入难度的同时增强结构的稳定性；本技术通过通入保护液对水下焊接进行保护的方式更加容易将待焊接部位的水排开，从根本上杜绝了外界压力变化和气体通入稳定性变化导致的水倒流，进而影响焊接过程和焊接质量。
附图说明
20.图1为本技术一实施例提供的一种液体保护焊接用防护装置的结构示意图。
21.图中符号说明：
22.1.焊枪；2.密封环；3.连通孔；4.止逆阀门；5.密封垫圈；6.内层防护壳；7.紧固环；8.过滤网；9.平底橡胶密封垫；10.上端盖；11.螺纹孔；12.保护液进孔；13.外层防护壳；14.电弧气泡；15.焊丝；16.熔滴；17.熔池；18.母材；19.保护腔体。
具体实施方式
23.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
24.需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不能理解为指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.请参阅图1，为本技术一实施例提供的一种液体保护焊接用防护装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
26.在其中一实施例中，一种液体保护焊接用防护装置，用于对液体焊接进行防护，其包括内层保护壳6、端盖10及焊枪1，焊枪1穿过端盖10伸入到内层保护壳6的内部，内层保护壳6的外部设有外层保护壳13，内层保护壳6和外层保护壳13的顶端设置端盖10，以使内层保护壳6与外层保护壳13之间形成保护腔体19，保护腔体19内部设有保护液。
27.具体地，端盖10的中心设有预留孔，预留孔处设有密封环2，焊枪1通过预留孔伸入到内层保护壳6的内部，端盖10上还设有保护液进孔12，保护液进孔12的入口端连通到端盖10的外部，保护液进孔12的出口端连通到保护腔体19的内部，通过保护液进孔12向保护腔体19的内部通入保护液，保护液选择不易溶于水或具有较慢的溶解速度，且密度应大于水的液体，以实现较好的保护效果，本实施例的保护液选择较少水含量的粗甘油；保护液进孔12的出口端设置止逆阀门4，可有效防止压强突然变化造成的保护液逆流。
28.外层保护壳13的上端设有螺纹孔11，螺纹孔11处设有垫圈5，端盖10通过螺纹孔11与外层保护壳13螺纹连接；外层防护壳13的下端设置平底橡胶密封垫9，使该防护装置紧压在母材18上，避免发生防护装置外的水漫入防护装置，影响焊接效果。
29.内层防护壳6和外层防护壳13下端口的直径均大于上端口的直径，即内层防护壳6以及外层防护壳13均为下端口粗上端口细的形状，在稳定保护液流动速度的同时增大了对焊缝热影响区的保护，有效的降低了热量散失速度，其形成的曲折腔体有利于减缓保护液的流动速度，降低保护液对焊接区域中焊丝、熔滴及熔池的冲击作用，增大对焊缝热影响区的保护，降低热量散失速度。
30.内层防护壳6的下端设置过滤网8，过滤网8通过紧固环7与内层防护壳6的下端固定相连，过滤网8为网孔结构，有利于增大保护液流动阻力，进一步减缓保护腔体19内部保护液的流动速度，同时对焊接区域的电弧气泡14的流动具有限制作用，降低对焊接区域的冲击作用并保证焊接区域保护液的及时补充。
31.端盖10上设有连通孔3，连通孔3为环形分布，内层保护壳6与焊枪1之间设置该连通孔3，连通孔3将内层防护区域与外界连通，以使得焊接时产生的电弧气泡14及时排出，并使得防护装置的内外压强接近，降低保护液输入难度的同时增强防护装置结构的稳定性。
32.本技术一实施例还提供了一种液体保护焊接用防护装置的使用方法，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
33.步骤(1)：调节防护装置的位置以及内部焊枪1的位置，将该防护装置压紧于母材18的待焊接部位。具体地，焊接前，在焊枪1的前端设置焊丝15，调节好防护装置的位置以及内部焊枪1的位置，将该防护装置压紧于母材18的待焊接部位。
34.步骤(2)：保护液进孔通入保护液直至有保护液从连通孔流出，即表示预通液完成。
35.具体地，从保护液进孔12通入保护液，在外层防护壳13内外形成微小压强差，可逐步将保护腔体中的原有介质(包括水或空气)排入内层保护壳6的内层防护区域，由于防护装置被压紧在母材上，保护液在填满保护腔体后将通过过滤网8进入内层保护壳6的内层防护区域，并逐步上涨，将内层防护区域中的原有介质通过连通孔3向上排出，待有保护液从连通孔3流出，即表示预通液完成。
36.步骤(3)：根据焊接参数调节保护液通量，开始焊接，防护装置随焊接方向移动，焊接过程中保持保护液通入不中断。
37.具体地，根据焊接参数调节保护液通量，开始焊接，焊接产生的熔滴16进入熔池17，焊接参数包括焊接电流、电弧电压以及焊接速度等参数以及防护装置内体积大小等，考虑到多数焊接热输入情况下的保护液汽化效率，通常情况下的保护液通量在4～8l/min范围内，焊接过程中，防护装置随焊接方向移动，由于选用的粗甘油保护液具有润滑作用，可减小平底橡胶密封垫9与母材18之间的摩擦，消除移动过程中因摩擦力产生的摩擦振动，焊接过程中保持保护液通入不中断；焊接过程中不断产生的电弧气泡14将被限制在内层防护区域内并逐渐上升，通过连通孔3排出；在高粘度保护液粗甘油的作用下，焊接飞溅的移动将会受到阻碍，在回落于母材18表面前凝固，并被内层防护壳6收集或随保护液从连通孔3排出，可有效降低母材表面的飞溅。
38.步骤(4)：焊接结束后，保持该防护装置压紧于母材18上，继续通入保护液30s后关停，焊接完成。
39.本技术提供的防护装置及使用方法还适用于横焊或立焊条件，可以应用于水下焊接，也可用于传统的陆上焊接。
40.综上所述，本技术通过提供的一种液体保护焊接用防护装置及其使用方法，对水下焊接过程进行保护，解决了传统的水下焊接技术存在的焊接过程稳定性差、焊接质量差、设备成本高、操作复杂等技术问题，结构精巧、尺寸合理、实用性强、经济环保、可有效增强焊接过程的稳定性、降低水下焊接的热量损失、抑制飞溅改善焊缝成形和焊接接头质量。
41.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
42.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。