一种管路焊接辅助装置的制作方法

1.本实用新型涉及焊接工装技术领域，尤其涉及一种管路焊接辅助装置。


背景技术：

2.由于钛合金具有优良的加工性能、可焊性、耐海水腐蚀能力、力学性能及轻量化等突出优点，钛合金最近在船舶和海洋工程行业受到广泛的应用，特别是消防水系统、海水冷却系统及生活水系统等对重量和腐蚀有较高要求的系统。
3.钛合金常用氩弧焊、埋弧焊、真空电子束焊等焊接方式。由于钛合金焊接时容易与氧、氢和氮发生反应，引起焊接接头的塑性和韧性都会发生明显的变化，特别是在882℃以上，接头晶粒严重粗大化，冷却时形成马氏体组织，使接头强度、硬度、塑性和韧性下降，过热倾向严重，接头严重脆化。因此，在进行钛合金焊接时，对熔池、熔滴及高温区，不管是正面还是反面都应进行全面可靠的气体保护，这是保证钛及其合金焊接质量的关键措施。
4.以确保焊缝和热影响区表面颜色满足如下允许值:
5.1、焊缝区银白、淡黄色(一、二、三级焊缝允许)；深黄色(二、三级焊缝允许)；金紫色(三级焊缝允许)；深兰色(一、二、三级焊缝均不允许)。
6.2、热影响区银白、淡黄色(一、二、三级焊缝允许)；深黄、金紫色(二、三级焊缝允许)；深兰色(三级焊缝允许)。
7.现有保护气体直接通过进气管通入焊接工装内，保护气体容易在工装内产生涡流引起的气孔等焊接缺陷。同时，进气管只具有单一的通气功能，无法保证保护气的浓度，影响焊缝和热影响区表面颜色。


技术实现要素：

8.本实用新型提供一种管路焊接辅助装置，提高焊接质量。
9.根据本实用新型的第一个方面，提供了一种管路焊接辅助装置，包括：
10.储气室，用于储存保护气体，所述储气室设置有进气管和出气口，所述进气管用于向所述储气室通入所述保护气体；
11.扩散组件，设置于所述储气室内，所述扩散组件被配置为将所述储气室内的所述保护气体多次扩散，使所述出气口将扩散后的所述保护气体排放至待焊接工件。
12.在一个实施例中，所述扩散组件包括第一扩散器，所述第一扩散器连通于所述进气管，所述第一扩散器设置有扩散孔，所述扩散孔连通于所述储气室，用于一次扩散所述保护气体。
13.在一个实施例中，所述扩散孔的数量为多个，多个所述扩散孔环设于所述第一扩散器的周围并沿所述第一扩散器的轴向方向分布。
14.在一个实施例中，所述扩散组件还包括第二扩散器，所述第二扩散器包裹于所述第一扩散器的外部，所述第二扩散器被配置为承接从所述第一扩散器流出的所述保护气体，用于过滤和二次扩散所述保护气体。
15.在一个实施例中，所述第二扩散器为钛合金碎屑填充物，所述钛合金碎屑填充物填充于所述储气室内。
16.在一个实施例中，所述扩散组件还包括第三扩散器，所述第三扩散器连接于所述储气室，所述第三扩散器被配置为承接从所述第二扩散器流出的所述保护气体，用于三次扩散所述保护气体。
17.在一个实施例中，所述第三扩散器为扩散网，所述扩散网设置有扩散网孔。
18.在一个实施例中，所述储气室包括底座和保护罩，所述保护罩罩设于所述底座并可拆卸连接于所述底座。
19.在一个实施例中，所述底座采用弹性材料制成，所述底座朝向所述待焊接工件的一侧贴合于所述待焊接工件的外壁。
20.在一个实施例中，所述进气管的一端穿设于所述储气室，另一端通过插头可拆卸连接于储气装置。
21.在一个实施例中，还包括支撑架，所述支撑架设置于所述储气室，所述支撑架用于可拆卸于焊枪。
22.本实用新型实施例的管路焊接辅助装置，通过设置储气室用于储存保护气体，储气室为保护气体提供容纳和暂存的空间。通过储气室设置有进气管，进气管用于向储气室通入保护气体，以达到向储气室源源不断输送保护气体的目的。通过在储气室内设置有扩散组件，扩散组件能够将储气室内的保护气体多次扩散，解决保护气体在储气室内容易出现涡流，避免因保护气体涡流引起的气孔等焊接缺陷，同时，保护气体在扩散组件的多次扩散作用下，保证保护气体分散的均匀性，并在一定程度上起到增加保护气体浓度的作用，以对焊接过程的保护更加充分和有效，从而保证焊缝和热影响区的表面颜色，以达到提高焊接质量的目的。
附图说明
23.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。
24.其中：
25.图1是根据一个示例性实施方式示出的一种管路焊接辅助装置的结构示意图一；
26.图2是根据一个示例性实施方式示出的一种管路焊接辅助装置的剖视图；
27.图3是根据一个示例性实施方式示出的一种管路焊接辅助装置的结构示意图二；
28.图4是根据一个示例性实施方式示出的一种管路焊接辅助装置的结构示意图三。
29.附图标记说明如下：
30.1、储气室；2、扩散组件；3、支撑架；
31.11、进气管；12、底座；13、保护罩；14、出气口；
32.21、第一扩散器；211、扩散孔；
33.22、第二扩散器；
34.23、第三扩散器；231、扩散网孔。
具体实施方式
35.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
36.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
37.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
38.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个) 元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
39.现有管路在焊接过程中，需要利用焊接工装的保护气进气管输送保护气体，保护气进气管的进口用于通入保护气体，保护气进气管的出口朝向待焊接工件设置，如果待焊接工件的体积比较大，但是保护气进气管的出口只能覆盖待焊接工件的局部位置，难以保证保护气的出气浓度，影响焊缝和热影响区表面颜色；同时，保护气容易在工装内产生涡流引起的气孔等焊接缺陷。
40.为了解决这个问题，本实施例提供了一种管路焊接辅助装置，适用于钛合金管路焊接。如图1-图2所示，该管路焊接辅助装置包括储气室1 和扩散组件2(如图4所示)，储气室1用于储存保护气体，储气室1设置有进气管11和出气口14，进气管11用于向储气室1通入保护气体；扩散组件2设置于储气室1内，扩散组件2被配置为将储气室1内的保护气体多次扩散，使出气口14将扩散后的保护气体排放至待焊接工件。
41.本实施例提供的管路焊接辅助装置，通过设置储气室1用于储存保护气体，储气室1为保护气体提供容纳和暂存的空间。通过储气室1设置有进气管11，进气管11用于向储气室1通入保护气体，以达到向储气室1 源源不断输送保护气体的目的。通过在储气室1内设置有扩散组件2，扩散组件2能够将储气室1内的保护气体多次扩散，解决保护气体在储气室 1内容易出现涡流，避免因保护气体涡流引起的气孔等焊接缺陷，同时，保护气体在扩散组件2的多次扩散作用下，保证保护气体分散的均匀性，并在一定程度上起到增加保护气体浓度的作用，以对焊接过程的保护更加充分和有效，从而保证焊缝和热影响区的表面颜色，以达到提高焊接质量的目的。
42.在一个实施例中，如图1-图2所示，进气管11的一端穿设于储气室 1，另一端通过插头可拆卸连接于储气装置。
43.通过进气管11的一端穿设于储气室1，相当于进气管11插接于储气室1内，储气室1起到对进气管11位置固定的作用，进气管11起到直接将保护气体输送至储气室1内部的作用。具体地，在进气管11的外壁设置有外螺纹，在储气室1对应进气管11设置有螺纹孔，当进气管11穿设于螺纹孔时，进气管11的外螺纹螺纹连接于螺纹孔，进气管11以气密穿舱型式连接于储气室1，实现进气管11在储气室1的固定。在进气管11 的另一端设置有插头，插头具体为纯铜自锁快速连接接头，利用该插头能够与储气装置实现快速安装和拆卸，便于维护，降低生产和维护的成本。
44.需要特别说明的是，储气装置具体指气瓶或气包，进气管11的直径大约为8mm，进气管11的直径小于等于气瓶或气包的连接管的直径，以保证进气管11能够直接插接至连接管内。
45.在一个实施例中，如图2-图3所示，该管路焊接辅助装置还包括支撑架3，支撑架3设置于储气室1，支撑架3用于可拆卸于焊枪，其中，焊枪具体为氩弧焊焊枪等。
46.通过在储气室1设置有支撑架3，储气室1为支撑架3提供固定位置，支撑架3起到承载焊枪的作用。通过焊枪可拆卸连接于支撑架3，焊枪和支撑架3两者不是固定式结构，而是焊枪相对于支撑架3可拆卸连接，便于焊枪和安装和拆卸，便于维护，降低生产和维护的成本。
47.当需要焊接时，将焊枪安装于支撑架3上，当焊枪相对于待焊接工件移动进行焊接时，储气室1乃至整个管路焊接辅助装置能够随焊枪一起移动，焊枪和管路焊接辅助装置同步移动，保证焊缝不被氧化，提高焊接质量。当不需要焊接时，将焊枪从支撑架3上拆除，便于焊枪的收纳或者更换。同时，轻便易拆装，方便使用，同时解决在安装焊枪容易引起焊工持焊枪手臂负重问题，避免了因焊工操作困难引起的焊接缺陷。
48.具体地，支撑架3包括两个相互设置的半环，两个半环的开口正对设置，以为焊枪提供容纳空间。半环的一端连接于储气室1，另一端设置有连接孔，连接件具体可以为螺栓、插销等，在焊枪放置于两个半环之间后，连接件具体为螺栓，利用连接件分别穿设于两个半环的连接孔，使两个半环合拢形成类似圆环结构，从而实现对焊枪的抱紧和固定。
49.在一个实施例中，如图2-图3所示，储气室1包括底座12和保护罩 13，保护罩13罩设于底座12并可拆卸连接于底座12。
50.通过设置保护罩13罩设于底座12，底座12和保护罩13两者之间形成用于容纳保护气体和扩散组件2的相对封闭的空间。保护罩13为最外层保护结构，保证整个管路焊接辅助装置较大的结构强度。通过保护罩 13可拆卸连接于底座12，保护罩13和底座12为分体式结构，当保护罩 13和底座12出现损坏时，便于安装和拆卸，为后续的维护提供方便。
51.在一个实施例中，底座12采用弹性材料制成，底座12朝向待焊接工件的一侧贴合于待焊接工件的外壁。
52.通过底座12采用弹性材料制成，利用底座12自身弹性能够进行变形，底座12朝向待焊接工件的一侧贴合于待焊接工件的外壁，底座12能够与待焊接工件的外形相匹配，起到随形的作用，从而在底座12和待焊接工件之间形成一个相对封闭的空间，以提高保护气体利用的充分性。另外，在底座12上设置有安装槽，保护罩13直接插接至安装槽，实现保护罩 13和底座12之间的插入式连接，利用底座12自身弹性能够进行变形，保证保护罩13和底座12之间的固定效果。
53.可以理解的是，底座12具体为透明耐高温硅胶，底座12利用透明的性能，方便观察底座12和待焊接工件相互贴合的情况，底座12利用耐高温的性能，以适应焊枪在焊接过程中高温的情况，具体耐高温具体指大于等于500℃。
54.在一个实施例中，如图2所示，扩散组件2包括第一扩散器21，第一扩散器21设置于储气室1内，第一扩散器21连通于进气管11，第一扩散器21设置有扩散孔211，扩散孔211连通于储气室1，用于一次扩散保护气体。其中，扩散孔211的直径大于为3mm～5mm。
55.其中，第一扩散器21和进气管11之间通过焊接相连接，保证第一扩散器21的位置稳定性。第一扩散器21具体为管状结构，通过第一扩散器 21连通于进气管11，第一扩散器21能够承接从进气管11流出的保护气体，起到对保护气体输送的作用。第一扩散器21设置有扩散孔211，扩散孔211连通于储气室1，用于一次扩散保护气体，确保保护气体均匀有序扩散。
56.在一个实施例中，扩散孔211的数量为多个，多个扩散孔211环设于第一扩散器21的周围并沿第一扩散器21的轴向方向分布，使多个扩散孔 211按照一定规律分布于第一扩散器21，使得进入第一扩散器21内的保护气体经过多个扩散孔211排出，起到分散保护气体的作用，避免保护气体集中排放的情况。
57.可以理解的是，本实施例对多个扩散孔211的数量和排布方式并不作限定，可以根据实际生产需要进行调整。其中，可以通过控制扩散孔211 的数量和排布方式，达到调节气流方向的目的。
58.在一个实施例中，如图2所示，扩散组件2还包括第二扩散器22，第二扩散器22设置于储气室1内，第二扩散器22包裹于第一扩散器21 的外部，第二扩散器22被配置为承接从第一扩散器21流出的保护气体，用于过滤和二次扩散保护气体。
59.由于第一扩散器21设置于储气室1内，通过第二扩散器22设置于储气室1内，第一扩散器21和第二扩散器22起到对储气室1内部空间填充的作用。通过第二扩散器22包裹于第一扩散器21的外部，使从第一扩散器21流出的保护气体均能够有效进入第二扩散器22内。通过第二扩散器 22用于过滤保护气体，提高保护气体的清洁度，同时，第二扩散器22被配置为承接从第一扩散器21流出的保护气体，实现保护气体的二次扩散，进一步保证保护气体的扩散均匀性。
60.需要说明的是，第二扩散器22为钛合金碎屑填充物，钛合金碎屑填充物填充于储气室1内。利用钛合金碎屑填充物，提高对储气室1的填充效果及对第一扩散器21的包裹效果。其中，钛合金碎屑填充物为 5mm～8mm的不规则碎屑，由于其具有过滤保护气体的作用，可以对钛合金碎屑填充物进行定期更换，结构简单，便于维护保养，方便更换钛合金碎屑填充物。
61.在一个实施例中，如图2和图4所示，扩散组件2还包括第三扩散器 23，第三扩散器23连接于储气室1，第三扩散器23被配置为承接从第二扩散器22流出的保护气体，用于三次扩散保护气体。
62.通过第三扩散器23连接于储气室1，储气室1的保护罩13内壁起到对第三扩散器23固定的作用，保证第三扩散器23位置的稳定性。第三扩散器23设置于储气室1的底部并靠近出气口14的位置。利用第三扩散器 23，可以承接从第二扩散器22流出的保护气体，实现保护气体的三次扩散，进一步保证保护气体的扩散均匀性，解决了因保护不佳引起的焊接缺
陷和焊接接力性能下降的问题。
63.需要特别说明的是，第三扩散器23为扩散网，扩散网设置有扩散网孔231。通过在扩散网表面加工扩散网孔231，确保保护气体均匀有序扩散。其中，扩散网孔231的直径大约为3mm～5mm。
64.在一个实施例中，扩散网孔231的数量为多个，多个扩散网孔231按照一定规律分布于扩散网，使得保护气体经过多个扩散网孔231排出，起到分散保护气体的作用，避免保护气体集中排放的情况。
65.可以理解的是，本实施例对多个扩散网孔231的数量和排布方式并不作限定，可以根据实际生产需要进行调整。其中，可以通过在扩散网加工一定数量的扩散网孔231，并控制扩散网孔231的排布方式，达到调节气流方向和气体均匀分布的目的。
66.本实施例提供的管路焊接辅助装置的工作过程：
67.将焊枪安装至支撑架3，并将底座12和待焊接工作相贴合；
68.在进气管11通过插头连接于储气装置之后，储气装置内的保护气体通过进气管11进入第一扩散器21内，保护气体通过第一扩散器21的扩散孔211，用于一次扩散保护气体。第二扩散器22承接从第一扩散器21 流出的保护气体，用于过滤和二次扩散保护气体。第三扩散器23被配置为承接从第二扩散器22流出的保护气体，用于三次扩散保护气体。然后保护气体通过出气口14排放，以对待焊接工件的焊缝进行保护。
69.需要特别说明的是，本实施例提供的管路焊接辅助装置，保证钛合金焊接时正面熔池和反面能得到的充分、可靠的保护，并保证焊缝和热影响区的表面颜色符合允许值，提高焊接接头性能。同时，该管路焊接辅助装置轻便，可拆卸，可移动，使焊接更方便，气体保护效果更有效。
70.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
71.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。