一种不锈钢支管焊接充氩装置及使用方法与流程

1.本发明涉及管道焊接技术领域，尤其涉及一种不锈钢支管焊接充氩装置及使用方法。


背景技术：

2.在不锈钢管道氩弧焊施工过程中，管道内充氩气是焊接过程重要环节之一，在焊接过程中往往要在焊缝背面进行充氩保护，需要往管道内部充入氩气，因此，管道内充氩气对保证焊接质量起着决定性的作用。不锈钢管道支管连接分为垂直连接和斜连接，一般在管廊位置。因为焊接位置和连接方式受限，焊接过程充氩更加困难，支管连接焊口内充氩所用材料不规范，导致焊口保护不良和氩气的浪费，影响了焊接的质量。现有技术中，采用的是从焊缝上方进行充氩的方式，为营造焊缝背部周围无氧或低氧环境，需要氩气的流量较大，耗氩量较高。此外，该方式对氩气流量的平稳性要求较高，易出现充氩效果不稳定导致的焊缝表面成型差等问题，目前施工技术中，未找到有效解决此问题的方法。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种不锈钢支管焊接充氩装置及使用方法，提高了不锈钢支管焊接质量，减少了氩气的浪费。
4.本发明的技术方案如下：
5.在本发明的第一方面，一种不锈钢支管焊接充氩装置，包括：
6.包括连接杆，所述连接杆上设置有第一密封单元和第二密封单元，所述第一密封单元位于主管内，第二密封单元位于支管内，第一密封单元和第二密封单元对焊接位置形成密封空间，所述第一密封单元和第二密封单元之间的连接杆上设有氩气的分流孔。
7.在本发明的一些实施方式中，所述第一密封单元包括伞状气囊，所述伞状气囊通过固定板安装在带有出气孔的限位管上。
8.在本发明的一些实施方式中，所述伞状气囊通过伞骨进行支撑，所述伞骨安装在连接杆上的伞巢上。
9.在本发明的一些实施方式中，所述第二密封单元为两侧带有丝头的气囊，通过丝头安装在连接杆上。
10.在本发明的一些实施方式中，所述气囊通过设置的限位管进行限位，限位管上设置出气孔。
11.在本发明的一些实施方式中，连接杆为中空管，管内设置空气管和氩气管。
12.在本发明的一些实施方式中，所述空气管向第一密封单元和第二密封单元充气，所述氩气管向第一密封单元和第二密封单元形成的密封空间充气。
13.在本发明的一些实施方式中，所述第一密封单元所在的连接杆和第二密封单元所在的连接杆通过活动铰链连接。
14.在本发明的一些实施方式中，连接杆上设置支撑单元，所述支撑单元为带有导向
轮的支撑圈。
15.在本发明的第二方面，提供了一种不锈钢支管焊接充氩装置的使用方法，包括以下步骤：
16.支撑圈上的导向轮带动整个装置前进，当固定板到达主管的内壁时，打开空气管阀门，按照空气流量计显示，给两个气囊充满空气，关闭阀门；然后给焊口内部密闭空间进行充氩，进行焊接；
17.焊接完成后，停止充氩，打开空气导管阀门，排出气囊空气，将装置取出；
18.进一步地，用于垂直连接和斜接的不锈钢支管焊接充氩。
19.本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：
20.(1)本发明通过设置的第一密封单元和第二密封单元在焊接处形成密封空间，为焊接处提供了稳定的氩气保护环境，提高了焊接质量；通过将第一密封单元所在的第一连接杆和第二密封单元所在的第二连接杆使用活动铰链连接，可以同时用于不锈钢管道支管垂直连接和斜连接两个位置焊接充氩，满足多位置支管充氩焊接，具有应用范围比较广、易于操作及节约氩气等特点。
21.(2)本发明采用伞状结构支撑气囊，对支管焊接的焊口形成密闭空间，能有效保证氩气的纯度，同时节省氩气。伞状气囊内侧的三防布设计，不仅保证气囊结构的安全性，还能将焊接残渣收集，保证管道内部清洁度。
22.(3)本发明设置支撑单元，用于保护气囊和支撑整个装置，支撑单元中导向轮的设置保证了充氩装置的顺利推进。
附图说明
23.图1是本发明实施例的支管焊接充氩装置示意图；
24.图2是本发明实施例的支管焊接充氩装置在支管垂直连接使用示意图；
25.图3是本发明实施例的支管焊接充氩装置在支管斜接使用示意图；
26.图中：1、伞状气囊；2、固定板；3、第一限位管；4、出气孔；5、伞骨；6、伞巢；7、三防布；8、活动铰链；9、带丝头的气囊；10、第二限位管；11、第二出气孔；12、支撑圈；13、空气管；14、氩气管；15、第一连接杆；16、分流孔；17、支管；18、主管；19、第二连接杆。
27.为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
具体实施方式
28.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
29.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
30.为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描
述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，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。
31.实施例1
32.本发明的一种典型的实施方式中，提出一种不锈钢支管焊接充氩装置，如图1所示，包括伞状气囊1、固定板2、第一限位管3、出气孔4、伞骨5、伞巢6、三防布7、活动铰链8、带丝头的气囊9、第二限位管10、开口三通11、支撑圈12、空气管13、氩气管14、第一连接杆15、分流孔16、支管17、主管18、第二连接杆19。
33.所述连接杆用于支撑整个装置，连接杆包括第一连接杆15和第二连接杆19，第一连接杆15和第二连接杆19通过活动铰链8连接，可以同时用于不锈钢管道支管垂直连接和斜连接两个位置焊接充氩，满足多位置支管充氩焊接，具有应用范围比较广、易于操作及节约氩气等特点。所述第一连接杆15上设置第一密封单元，所述第二连接杆上设置第二密封单元，第一密封单元位于主管18内，第二密封单元位于支管17内，第一密封单元和第二密封单元对焊接位置形成密封空间。
34.连接杆为中空的不锈钢管，管内设置空气管13和氩气管14，空气管的末端在第一密封单元处，空气管在第二密封单元处设有开口三通11，氩气管的末端在第一密封单元和第二密封单元形成的密封空间处，第一密封单元和第二密封单元之间的连接杆上设置多个分流孔16，空气管13向第一密封单元和第二密封单元充气，所述氩气管14向第一密封单元和第二密封单元形成的密封空间充气，空气管13和氩气管14均采用柔性软管，容易弯曲。
35.所述第一密封单元包括伞状气囊1，伞状气囊通过固定板2安装第一连接杆15端部的第一限位管3上，第一限位管3上开设多个第一出气孔4，空气通过限位管的出气孔向伞状气囊进行充气，固定板2和第一限位管3确保伞状气囊1充气时不会轴向位移；所述伞状气囊1的外侧采用橡胶气囊，内侧铺有一层三防布7，防止焊接过程中火花下落，损坏气囊，充气时，随伞状结构延展，伞状气囊外侧与焊接主管的内壁紧密贴合；所述伞状气囊1通过伞骨5进行支撑，所述伞骨5安装在第一连接杆15上的伞巢6上，伞巢6与第一连接杆15滑动连接，伞骨5设置多个，用于控制伞状气囊的方向，使伞状气囊打开时，呈现伞状；伞骨采用铝合金材料，重量轻，支撑性能好，伞状气囊充气时，带动伞骨向外延伸，伞巢移动，气囊形成伞状空间。
36.所述第二密封单元为两侧带有丝头的气囊9，气囊采用厚壁橡胶闭水气囊，质量可靠，膨胀性好。第二限位管焊接在气囊的两侧丝头上，用于限制气囊膨胀大小，第二限位管10上布满出气孔，空气管13在第二限位管处开设有开口三通11，丝头外侧使用带孔的橡胶堵头密封，空气管和氩气管穿过带孔的橡胶堵头。
37.第二连接杆19上设置支撑单元，所述支撑单元为带有导向轮的支撑圈12，多个导向轮沿支撑圈圆周均布设置，导向轮通过螺栓固定在支撑圈上，优选的，所述导向轮与支撑圈通过弹性件连接，使得导向轮在进入管道后能够沿着支撑圈的径向弹性伸缩，支撑单元用于保护气囊和支撑整个装置，确保整个装置在管道中心前进，后退。
38.在使用时，按照管道尺寸，选用相应规格的装置。未充气时，伞状气囊1呈收缩状，将整个装置从支管17推进，当第一密封单元到达焊接主管底部，从空气管13开始充气，空气从出气孔4进入伞状气囊1，伞状气囊1从固定板2两侧向四周延展，第一限位管3确保伞状气囊1轴向延展的位移，伞状气囊1的膨胀带动伞骨5打开，并起到支撑作用，伞巢6用于支撑和
固定伞骨5。空气管在第二个密封单元气囊内部有开口三通11，空气从出气孔进入气囊9，第二限位管10确保气囊9轴向延展的位移，两个气囊内部的气压始终保持一致。带有轮子的支撑圈12，起到支撑作用，当推动连接杆时，支撑圈12带动整个装置前进。当装置到达指定位置，打开空气管阀门，按照空气流量计显示，给两个气囊充满空气，关闭阀门。然后给焊口内部密闭空间进行充氩，氩气管通过分流孔16向密闭空间内充氩。焊接完成后，停止充氩，打开空气导管阀门，排出气囊空气，将装置取出。
39.支管焊接充氩装置在支管垂直连接使用如图2所示，第一连接杆和第二连接杆的轴线与主管的轴线垂直；支管焊接充氩装置在支管斜接使用如图3所示，当装置推到主管时，第一密封单元在重力作用下，在活动铰链处，第一连接杆的轴线与主管的轴线变为垂直方向。
40.实施例2
41.本发明的一种典型的实施方式中，提出一种支管焊接充氩装置的使用方法，包括以下步骤：
42.支撑圈上的滑轮带动整个装置前进，当固定板到达主管的内壁时，打开空气管阀门，按照空气流量计显示，给两个气囊充满空气，关闭阀门；然后给焊口内部密闭空间进行充氩，进行焊接；
43.焊接完成后，停止充氩，打开空气导管阀门，排出气囊空气，将装置取出；
44.进一步地，用于垂直连接和斜接的不锈钢支管焊接充氩。
45.以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。