專利名稱：鋯材焊接保護方法及專用側(cè)保護罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬鋯材的焊接一種專用焊接方法與工具，主要對鋯材焊接時焊縫保護效果的控制，有效防止了焊接時焊縫表面以及熱影響區(qū)的氧化，屬于有色金屬鋯材焊接領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
上世紀90年代前，由于國內(nèi)石化、化工等行業(yè)發(fā)展緩慢及與國外的同行接觸較少，鋯材在石化、化工等相關(guān)行業(yè)的推廣應(yīng)用也相對滯后，鋯材的價格昂貴，加工、制造技術(shù)一直被國外少數(shù)企業(yè)所壟斷！隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，尤其是化工行業(yè)的技術(shù)改造升級的加快，鋯材在國內(nèi)的加工、制造、應(yīng)用越來越廣泛，國內(nèi)石化、化工等行業(yè)對其焊接質(zhì)量等也提出了越來越高的要求。以往在焊接鋯材時采用全覆蓋式保護罩方式，不僅浪費高純度惰性氣體，而且焊接時經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)鋯材從保護罩出來時焊縫及熱影響區(qū)已經(jīng)嚴重氧化，保護效果不好，焊接周期長，造成焊縫力學(xué)性能下降、化學(xué)組織變化，在設(shè)備在制作過程中焊縫斷裂，使用時會發(fā)生焊縫腐蝕泄漏。因此，常規(guī)的保護罩不能滿足鋯材的焊接要求。鋯材焊接時保護的難點是焊接成本高，焊接冷卻時間長，極易產(chǎn)生焊縫氧化，如果在高溫焊接時直接與空氣中(氧、氮等)有害氣體接觸，會使鋯材的力學(xué)性能、耐腐蝕性能嚴重下降。焊接時必須使用高純度的惰性氣體保護，在焊接時對于焊槍噴嘴位置的熔池與保護罩的配合十分重要。焊接時要時刻關(guān)注焊縫的保護效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提出一種鋯材焊接的專用惰性氣體保護方法與側(cè)保護罩，尤其鋯材的縱環(huán)焊接正面焊縫保護，通過調(diào)整保護罩材質(zhì)以及外形、尺寸、結(jié)構(gòu)變化而改變惰性氣體流出的方向，焊縫保護效果具有可預(yù)見性，達到對焊縫正面良好的保護效果。本發(fā)明的技術(shù)方案
鋯材焊接的惰性氣體保護方法，在鋯材焊接的焊縫的二側(cè)均設(shè)有保護罩均吹出惰性氣體至焊縫，保護罩的起碼底面是純銅，并使保護罩的底面與焊材貼合，吹出惰性氣體從均勻分布的小孔中吹出，惰性氣體出氣的方向為向罩內(nèi)側(cè)面出氣方式；而且惰性氣體從小孔通過金屬絲網(wǎng)再流向焊縫區(qū)。進一步的，所述小孔的直徑與分布直徑為1-1. 2毫米，沿焊縫的三排小孔，孔距為3毫米；使保護罩的底面與焊材貼合。鋯材焊接的側(cè)保護罩，根據(jù)鋯材焊縫的線形，在線形二側(cè)均設(shè)有保護罩，保護罩罩板是門形板，罩板厚度選擇I. 2±0. 2毫米為好，罩板內(nèi)設(shè)有惰性氣體氣管，惰性氣體氣管上設(shè)有均勻分布的惰性氣體小孔流向在罩板開口處，用氬弧焊組焊成型；惰性氣體小孔的直徑不能大于I. 5毫米；小孔的直徑與分布尤其是小孔的直徑為1-1. 2毫米，三排小孔，孔距為3毫米。保護罩罩板的起碼底面是純銅，最好門形板均為純銅。I、保護罩選用紫銅，把焊接產(chǎn)生的溫度迅速傳導(dǎo)到保護罩上，通過紫銅保護罩的導(dǎo)熱性好、散熱快，便于減少焊縫在高溫停留時間。2、改變保護罩的外觀尺寸、形狀，利用保護罩的側(cè)板使惰性氣體由雙側(cè)面流出。3、惰性氣體通過保護罩里出氣管上的小孔均勻流出，隔離有害氣體的侵入。4、調(diào)節(jié)惰性氣體的大小，最后利用包裹在銅管上的銅絲網(wǎng)(也可用不銹鋼絲網(wǎng))進行氣體穩(wěn)流作用，從而達到焊縫焊接時的保護效果。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明不僅加工制造簡單，同時整個制造費用低，而且員工能靈活操作，適用不同規(guī)格的鋯材縱環(huán)焊縫焊接。因此采用惰性氣體側(cè)保護罩，節(jié)約了生產(chǎn)成本，便于實時觀測焊縫在焊接時的保護效果，減少焊縫的返修，保證了鋯材的焊縫質(zhì)量，滿足了鋯材化工容器設(shè)備的使用要求。本發(fā)明是一加工鋯材的好的方法與裝置。


圖I為本發(fā)明使用時示意圖。圖2為本發(fā)明二側(cè)保護罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方案
圖中，I、工件(鋯板)2、背面保護罩 3、門形的保護罩側(cè)面 4、鋯焊絲 5、氬弧焊槍；6、氬弧焊機 7、高純氬(99.999%Ar) ;11、堵板12、絲網(wǎng)13、隔板14、門形的保護罩正面罩板，15、罩內(nèi)管(帶孔)16、罩外U型匯總管17、門形的保護罩底罩板。典型的結(jié)構(gòu)為圖I所示，為直線形形的，也可以為曲線形的，或者是底面是凹面(用于焊接圓筒的直線焊縫)。因此根據(jù)本發(fā)明方法可以根據(jù)鋯材焊接焊縫選擇不同適合焊縫線形的的保護罩，二側(cè)均設(shè)有保護罩均吹出惰性氣體至焊縫，使保護罩的底面與焊材貼合，保護罩的起碼底面是純銅。吹出惰性氣體從均勻分布的小孔中吹出，而且惰性氣體小孔后通過金屬絲網(wǎng)再流向焊縫區(qū)。小孔的直徑與分布直徑為1-1. 2毫米，三排小孔，孔距為3毫米。I、所有材質(zhì)必須選用紫銅板和紫銅管。2、根據(jù)鋯板厚度和筒體尺寸，利用剪板機對保護罩進行下料，裁剪堵板和罩板、隔板，厚度選擇I. 2±0. 2毫米為好，用氬弧焊組焊成型。3、依據(jù)罩內(nèi)管的直徑打孔，孔的直徑不能大于I. 5毫米。每排孔距為3X3毫米，結(jié)束以后去除管內(nèi)毛刺等異物，將銅管一頭用氬弧焊焊接堵死。4、加工彎制罩外U型匯總管并和罩內(nèi)管另一頭沒有堵死的管口進行氬弧焊焊接，并焊接到保護罩上進行組裝。5、對保護罩進行去毛刺、檢查焊接處是否漏氣，與鋯焊縫實配修邊、整形。6、把銅絲網(wǎng)固定包裹到紫銅管上，組裝固定隔板。
7、接通惰性氣體，通過調(diào)節(jié)氣體的流量大小，以便選擇合適的氣體參數(shù)，達到此保護罩所要焊接保護效果。罩外U型匯總管直徑要大于罩內(nèi)支管(小孔)直徑。所有絲網(wǎng)材質(zhì)為銅材。絲網(wǎng)可以多層包裹固定、更換、結(jié)構(gòu)。兩側(cè)保護罩形狀為框式U型結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.鋯材焊接的惰性氣體保護方法，其特征是在鋯材焊接的焊縫的二側(cè)均設(shè)有保護罩均吹出惰性氣體至焊縫，保護罩的起碼底面是純銅，并使保護罩的底面與焊材貼合，吹出惰性氣體從均勻分布的小孔中吹出，惰性氣體出氣的方向為向罩內(nèi)側(cè)面出氣方式；而且惰性氣體從小孔通過金屬絲網(wǎng)再流向焊縫區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋯材焊接的惰性氣體保護方法，其特征是小孔的直徑與分布直徑為1-1. 2毫米，沿焊縫的三排小孔，孔距為3毫米；金屬絲網(wǎng)為二至十層包裹的結(jié)構(gòu)。
3.鋯材焊接的側(cè)保護罩，其特征是根據(jù)鋯材焊縫的線形，在焊縫的線形二側(cè)均設(shè)有保護罩，保護罩設(shè)有罩板是門形板，罩板厚度選擇I. 2±0. 2毫米，罩板內(nèi)設(shè)有惰性氣體氣管，惰性氣體氣管上設(shè)有均勻分布的惰性氣體小孔流向在罩板開口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋯材焊接的側(cè)保護罩，其特征是小孔的直徑與分布小孔的直徑為1-1. 2毫米，三排小孔，孔距為3毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋯材焊接的側(cè)保護罩，其特征是保護罩罩板的底面起碼是純銅或與門形板均為純銅構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋯材焊接的側(cè)保護罩，其特征是保護罩罩外設(shè)有U型匯總管，總管直徑大于罩內(nèi)支管直徑；所有絲網(wǎng)材質(zhì)為銅材。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋯材焊接的側(cè)保護罩，其特征是絲網(wǎng)為二至十層包裹的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋯材焊接的側(cè)保護罩，其特征是兩側(cè)保護罩形狀為框式U型結(jié)構(gòu)。
全文摘要
鋯材焊接的惰性氣體保護方法，在鋯材焊接的焊縫的二側(cè)均設(shè)有保護罩均吹出惰性氣體至焊縫，保護罩的起碼底面是純銅，并使保護罩的底面與焊材貼合，吹出惰性氣體從均勻分布的小孔中吹出，惰性氣體出氣的方向為向罩內(nèi)側(cè)面出氣方式；而且惰性氣體從小孔通過金屬絲網(wǎng)再流向焊縫區(qū)。小孔的直徑與分布直徑為1-1.2毫米，沿焊縫的三排小孔，孔距為3毫米；金屬絲網(wǎng)為二至十層包裹的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是一加工昂貴鋯材的好的方法與裝置。
文檔編號B23K9/16GK102615393SQ20121011573
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者吳勇, 吳厚金, 宋四兵, 張小輝, 郭俊霞 申請人:南京德邦金屬裝備工程股份有限公司