专利名称：有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油、化工行业有色金属及其合金复合管道的焊接辅助设备领 域，具体涉及一种有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置。
背景技术：
有色金属管道如镍合金管道，一般镍含量超过30%，这类材料的化学特性比较活 泼，在空气中非常容易和空气中的氧气发生反应，在管道表面形成一层致密的氧化膜，降低 材料的使用性能。尤其在镍合金管道焊接过程中，这种氧化现象更加明显，如果不加强气 体保护，对焊接接头的质量影响非常大。为了保障镍合金管道焊接质量，一般需要对管道 内部、外部进行气体置换和保护。镍合金管道外部主要依靠焊接过程中氩弧焊枪喷出的氩 气来实现气体置换和保护，一般效果不错；镍合金管道内部，根据待焊接管道的管径大小不 同，主要采取以下三种方式进行气体置换和保护1、φ IOOmm以内的镍合金管道，采用水溶 性纸+高温胶带的模式进行管道内部气体置换和保护。其步骤(1)用可溶性纸在焊接管口 内部隔出150-200mm左右的空间；( 用高温胶带在管道外部对焊道进行粘贴封闭，使焊口 内部形成一段封闭区间；(3)揭开管道上部的高温胶带，向焊口内的封闭区间填充氩气，将 封闭焊口区间内的空气通过出气孔完全排出，使焊接管口内部完全处于氩气的保护之下。 其存在的缺陷是由于可溶性纸强度低，氩气流量不能过高，容易出现置换不干净的问题； 此方法管道内部进气和出气使用同一个部位，影响置换效果；效率低，置换质量不稳定。2、 Φ100-Φ500πιπι镍合金管道，采用橡胶板+高温胶带的模式进行管道内部气体置换和保护。 其步骤(1)用橡胶板在焊接管口内部隔出150-200mm左右的空间；(2)用高温胶带在管道 外部对焊道进行粘贴封闭，使焊口内部形成一段封闭区间；C3)在管道一侧的橡胶板上开 口，向焊口内的封闭区间填充氩气；(4)在管道另外一侧的橡胶板上开口，将封闭焊口区间 内的空气通过出气孔完全排出。其存在的缺陷是由于管径大，橡胶板密封效果受影响，氩 气消耗量较大；操作比较复杂，管道内部气体置换消耗时间较长；焊接一个管道就需要将 分散的部件组装成一个气体保护装置，工效低、不利于大面积使用。3、Φ500πιπι以上管径的 镍合金管道，采用人拿着气体保护拖罩进入管道内部的方式进行气体置换和保护。其步骤
(1)人进入管道内部，手持一个内部气体保护托罩(内部气体保护托罩由输氩管、不锈钢丝 网、拖罩外壳和手持铜管组成)，在开始焊接部位，形成一个与周围空气隔开的半封闭空间；
(2)通过放置在拖罩下部的输氩管对气体拖罩内部进行充氩，进入拖罩的氩气，通过不锈钢 丝网均勻地向气体拖罩内部的半封闭空间扩散，并逐渐将已封闭在气体拖罩范围内的空气 完全排空；C3)在焊接过程中，人拿着内部气体保护托罩随着外部的焊接电弧同步移动，使 管道内部的焊缝及热影响区金属始终处于氩气的保护之下。其存在的缺陷是人工的劳动 强度大，工效低；依靠人的手工进行保护操作，保护效果不稳定；对焊接热影响区缺乏连续 保护，影响焊接质量；人进入管道内部进行气体保护，容易造成安全事故。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有色金属及其 合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，它操作简便、氩气消耗量较小、保护效果好；而 且操作者劳动强度小、安全，适用于各种直径的管道。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是有色金属及其合金复合管道焊 接用气体置换和保护装置，其特征在于包括一水平设置的柱体，所述柱体两端，分别垂直 套设一弹性板；所述一端的弹性板上部穿设一出气管，所述另一端的弹性板下部穿设一进气管。优选的，所述柱体为不锈钢棒；所述弹性板为橡胶圆板，所述橡胶圆板的直径与待 焊接管道直径相同或略大。优选的，所述不锈钢棒的两端设置一周凹槽，所述橡胶圆板卡固与所述凹槽内。优选的，在所述不锈钢棒上、所述橡胶圆板左右两侧，分别套设一夹板，所述夹板 将所述橡胶圆板夹在其中。优选的，所述夹板为圆形不锈钢板，所述圆形不锈钢板的直径小于所述橡胶圆板 的直径；所述出气管、进气管分别穿过其所在处的所述橡胶圆板及其两侧的圆形不锈钢板。优选的，所述不锈钢棒的两端、所述凹槽两侧设置螺纹；在所述不锈钢棒上、所述 圆形不锈钢板左右两侧，分别套设一螺母，所述螺母将所述圆形不锈钢板夹在其中。优选的，所述不锈钢棒的一个端面或左右两个端面上设置一卡环。优选的，所述卡环上连接一倒链。优选的，所述进气管上套设一进气带。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是对于不同直径的管道，只需要将与之 相配的橡胶板组装其中，就可以进行工作，氩气的利用率较高，节省了使用成本；对焊接热 影响区可提供连续保护，提高了焊接质量；而且操作者劳动强度小、安全，避免了很多不安 全因素的产生。
图1是本实用新型结构示意图；图2是图1中不锈钢棒的结构示意图。图中标记为1、不锈钢棒；11、螺纹；12、凹槽；2、橡胶圆板；3、出气管；4、进气管；5、圆形不锈 钢板；6、螺母；7、卡环；8、倒链；9、进气带。
具体实施方式
以下结合附图实施例，对本实用新型做进一步描述如图1、2所示，有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，包括一 水平设置的不锈钢棒1，所述不锈钢棒1的两端均设置有螺纹11，两端的螺纹11中部均设 置有一周凹槽12 ；所述凹槽12内各垂直套设一橡胶圆板2，所述橡胶圆板2的直径与待焊接管道直 径相同或略大；所述橡胶圆板2左右两侧，分别套设一圆形不锈钢板5，所述圆形不锈钢板5的直径小于所述橡胶圆板2的直径；所述圆形不锈钢板5将所述橡胶圆板2夹在其中；在所述不锈钢棒1的左端，所述橡胶圆板2的左右两侧是两块圆形不锈钢板5，在 该两块圆形不锈钢板5的左右两外侧分别套设一螺母6，所述两个螺母6将所述圆形不锈钢 板5及橡胶圆板2夹在其中；一出气管3穿过该处的橡胶圆板2及其左右两侧的圆形不锈 钢板5的上端，并与两圆形不锈钢板5在其接触处焊接；所述出气管3的右端口与两橡胶圆 板2之间的空间相通；在所述不锈钢棒1的右端，所述橡胶圆板2的左右两侧是两块圆形不锈钢板5，在 该两块圆形不锈钢板5的左右两外侧分别套设一螺母6，所述两个螺母6将所述圆形不锈钢 板5及橡胶圆板2夹在其中；一进气管4穿过该处的橡胶圆板2及其左右两侧的圆形不锈 钢板5的下端，并与两圆形不锈钢板5在其接触处焊接；所述进气管4的左端口与两橡胶圆 板2之间的空间相通，其右端口上套设一进气带9 ；在所述不锈钢棒的右端面上设置一卡环7，所述卡环上连接一倒链8。本实用新型 工作原理和工作过程如下如图1、2所示，将准备焊接的镍合金管道提前组对；将本实用新型从管道的一端 使用倒链8拉入管道，将其拉至焊缝中心位置，将焊缝置于两橡胶圆板2之间的空间；使用 高温胶带将焊口从管道外部密封；通过进气带9将氩气从进气管4充入两橡胶圆板2之间 的空间内，进行气体置换；揭开管道上部的高温胶带Imm左右，体积较轻的空气通过管道上 部的高温胶带和出气管3流出，达到气体置换和氩气保护的效果；从焊接完成的镍合金管 道内部使用倒链8将本实用新型拉出，继续进行其他镍合金管道的气体置换和保护。为了 提高气体置换效果，进气管4 一定要放置在整个装置的最低位置，出气管3 —定要放置在整 个装置的最高位置进行操作使用，出气管3管径为进气管4管径的1/4，保证出气体流量约 为进口气体流量的20-25%。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同 变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实 质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保 护范围。
权利要求1.有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，其特征在于包括一水平 设置的柱体(1)，所述柱体(1)两端，分别垂直套设一弹性板O)；所述一端的弹性板上部穿 设一出气管(3)，所述另一端的弹性板下部穿设一进气管0)。
2.根据权利要求1所述的有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，其 特征在于所述柱体(1)为不锈钢棒(1)；所述弹性板( 为橡胶圆板O)，所述橡胶圆板 (2)的直径与待焊接管道直径相同或略大。
3.根据权利要求2所述的有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，其 特征在于所述不锈钢棒(1)的两端设置一周凹槽(11)，所述橡胶圆板(2)卡固于所述凹 槽(11)内。
4.根据权利要求3所述的有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，其 特征在于在所述不锈钢棒(1)上、所述橡胶圆板( 左右两侧，分别套设一夹板(5)，所述 夹板( 将所述橡胶圆板( 夹在其中。
5.根据权利要求4所述的有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，其 特征在于所述夹板(5)为圆形不锈钢板(5)，所述圆形不锈钢板(5)的直径小于所述橡 胶圆板⑵的直径；所述出气管(3)、进气管(4)分别穿过其所在处的所述橡胶圆板(2)及 其两侧的圆形不锈钢板(5)。
6.根据权利要求5所述的有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，其 特征在于所述不锈钢棒(1)的两端、所述凹槽(11)两侧设置螺纹(1 ；在所述不锈钢棒 (1)上、所述圆形不锈钢板( 左右两侧，分别套设一螺母(6)，所述螺母(6)将所述圆形不 锈钢板( 夹在其中。
7.根据权利要求2至6任一所述的有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护 装置，其特征在于所述不锈钢棒(1)的一个端面或左右两个端面上设置一卡环(7)。
8.根据权利要求7所述的有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，其 特征在于所述卡环(7)上连接一倒链(8)。
9.根据权利要求8所述的有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，其 特征在于所述进气管(4)上套设一进气带(9)。
专利摘要有色金属及其合金复合管道焊接用气体置换和保护装置，包括水平不锈钢棒，不锈钢棒的两端均设置有螺纹，两端的螺纹中部均设置有凹槽；凹槽内各垂直套设橡胶圆板；橡胶圆板左右两侧，分别套设圆形不锈钢板；在该两块圆形不锈钢板的外侧分别套设螺母；出气管穿过该处的橡胶圆板及其左右两侧的圆形不锈钢板的上端；进气管穿过该处的橡胶圆板及其左右两侧的圆形不锈钢板的下端，其右端口上套设进气带。其优点是对于不同直径的管道，只需要将与之相配的橡胶板组装其中，就可以进行工作，氩气的利用率较高，节省了使用成本；对焊接热影响区可提供连续保护，提高了焊接质量；而且操作者劳动强度小、安全，避免了很多不安全因素的产生。
文档编号B23K37/00GK201922186SQ20112003134
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月29日 优先权日2011年1月29日
发明者张奉忠, 王鹏雁, 董克学, 赵喜平, 马志才, 魏家斌 申请人:中国石化集团第十建设公司