本實(shí)用新型涉及一種不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的制管設(shè)備，屬于制管焊接技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管是最新開發(fā)的一個(gè)鋼管品種。制管原料不銹鋼復(fù)合材料是采用普通碳素鋼作為基層材料，不銹鋼作為復(fù)層材料，采用軋制工藝實(shí)現(xiàn)冶金復(fù)合為一體。由基層材料（碳鋼）提供足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；復(fù)層材料（不銹鋼）起到耐腐蝕性和較好的裝飾作用。

不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的復(fù)層（不銹鋼）處于管子的內(nèi)表面，起到耐腐蝕性作用。主要用于飲用水、石油、天然氣等流體的輸送用。其以不銹鋼作內(nèi)層，與流體接觸，也能降低和避免流體的二次污染。

在相關(guān)不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管制管生產(chǎn)工藝技術(shù)中，一般采用打坡口、兩層（或三層）的焊接方式。其存在焊接工序繁雜，焊材消耗量大，生產(chǎn)效率低；制管焊接不穩(wěn)定，口徑小時(shí)難以實(shí)施等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管在制管時(shí)存在的焊接不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的制管設(shè)備。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的制管設(shè)備，包括管線機(jī)架、水冷襯墊裝置、焊接控制裝置以及帶有水冷保護(hù)咀的焊槍，所述管線機(jī)架通過(guò)連接桿與位于焊槍下方的水冷襯墊裝置連接，焊槍與管線機(jī)架之間設(shè)有焊接控制裝置。

所述焊接控制裝置包括兩個(gè)擠壓輥、一個(gè)導(dǎo)向輥以及一個(gè)導(dǎo)向片，所述導(dǎo)向輥的中心軸為導(dǎo)向輥調(diào)節(jié)軸，該導(dǎo)向輥調(diào)節(jié)軸的兩端分別與兩個(gè)擠壓輥的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上端通過(guò)螺釘連接，導(dǎo)向輥上設(shè)有導(dǎo)向片，使導(dǎo)向片成為導(dǎo)向輥的環(huán)形凸棱。

所述兩個(gè)擠壓輥的轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端通過(guò)螺釘與擠壓輥調(diào)節(jié)軸連接；擠壓輥調(diào)節(jié)軸設(shè)于底座盒中。

所述水冷襯墊裝置包括帶有連接桿的托架，設(shè)置在托架底部的支撐輪以及設(shè)置在托架頂部的襯墊，所述襯墊內(nèi)部設(shè)有水冷通道；所述襯墊上端為凸臺(tái)、下端為塞塊，該塞塊置于托架上開設(shè)的內(nèi)槽中，襯墊上端的凸臺(tái)上表面緊貼管坯內(nèi)壁；所述托架內(nèi)槽中位于塞塊下部設(shè)有彈簧，通過(guò)彈簧的作用使襯墊上端凸臺(tái)的上表面緊貼管坯內(nèi)壁。

所述支撐輪成對(duì)設(shè)置于托架底部，支撐輪起到支撐水冷襯墊裝置的作用，并能在管內(nèi)壁滾動(dòng)，減小與管內(nèi)壁的摩擦，保護(hù)復(fù)層不銹鋼。

所述水冷通道包括設(shè)在襯墊上端凸臺(tái)中的水平通道以及與水平通道連通的豎直排水通道，水平通道外端設(shè)入水口，入水口通過(guò)管道與水源（蓄水池或水塔）相連；所述托架上的內(nèi)槽底部設(shè)有通孔，用于排出進(jìn)入內(nèi)槽中的水。

所述襯墊的材質(zhì)為銅。

所述水冷保護(hù)咀包括咀套，所述咀套外壁套設(shè)有水冷腔，水冷腔上設(shè)有入水口和出水口；所述入水口和出水口分別通過(guò)水管與水泵相連，水泵與蓄水池（或水塔）相連。

上述設(shè)備使用時(shí)：

（1）根據(jù)不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管管徑確定、縱剪好所需板卷寬度；將縱剪好不銹鋼復(fù)合材料板卷在直縫管生產(chǎn)機(jī)組上卷，并與前一卷搭接焊以保證生產(chǎn)線的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；不銹鋼復(fù)合材料原料經(jīng)成型機(jī)組漸變成型為管坯后至焊接工序的管線機(jī)架；

（2）根據(jù)不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管管徑確定擠壓輥和導(dǎo)向輥的直徑；

（3）管坯自管線機(jī)架輸送至焊接控制裝置時(shí)，通過(guò)調(diào)整擠壓輥調(diào)節(jié)軸和導(dǎo)向輥調(diào)節(jié)軸，擠壓輥和導(dǎo)向輥擠壓管坯形成焊縫，水冷襯墊裝置處于管坯內(nèi)部、焊槍正下方，導(dǎo)向片插入焊縫中；開啟水泵，使水從水冷保護(hù)咀的入水口進(jìn)入水冷腔，再經(jīng)出水口流出，然后通過(guò)焊槍對(duì)焊接位置進(jìn)行焊接，導(dǎo)向輥進(jìn)行管坯輸送，之后按常規(guī)矯直、定徑、定尺、精整、檢驗(yàn)，即完成不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的連續(xù)制管。

其中，焊接是采用熔化極活性氣體保護(hù)焊（MAG）、一次成形的焊接方式，且焊絲為不銹鋼焊絲。

不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管管坯自管線機(jī)架輸送至焊接工序時(shí)，通過(guò)調(diào)整擠壓輥調(diào)節(jié)軸和導(dǎo)向輥調(diào)節(jié)軸，來(lái)使得擠壓輥、導(dǎo)向輥和導(dǎo)向片共同作用，避免焊接點(diǎn)位置的管坯受原料卷板形、生產(chǎn)線成型、速度波動(dòng)等因素影響，導(dǎo)致管坯口在焊接點(diǎn)位置的波動(dòng)。由于導(dǎo)向片有一定厚度，能插在未焊的制管間隙中，且焊槍緊跟在導(dǎo)向片后面，最終使管坯在焊接點(diǎn)位置存在一定間隙，保證不銹鋼側(cè)焊縫的熔透性和焊縫質(zhì)量。不同管徑要匹配相對(duì)應(yīng)的擠壓輥、導(dǎo)向輥，根據(jù)不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管管徑確定擠壓輥、導(dǎo)向輥直徑。

將水冷襯墊裝置安裝在管坯內(nèi)部、焊槍正下方，制管焊接時(shí)，熔池液態(tài)金屬因襯墊緊貼著內(nèi)管壁，而無(wú)法繼續(xù)往下流動(dòng)。使熔池液態(tài)金屬與不銹鋼側(cè)母材充分熔合，降低夾渣、漏焊、虛焊等焊縫缺陷出現(xiàn)。保證不銹鋼側(cè)焊縫質(zhì)量及焊接均勻性和穩(wěn)定性。在制管焊接時(shí)，水從入水口流入襯墊，通過(guò)出水口流出。帶走襯墊在制管焊接時(shí)吸收的部分熱量，使得襯墊始終處于低溫狀態(tài)，保證襯墊不會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間工作而燒損，保證制管焊接長(zhǎng)時(shí)間的順利進(jìn)行。

使用水冷保護(hù)咀，水流經(jīng)空腔時(shí)帶走焊接時(shí)保護(hù)咀吸收的熱量，保證保護(hù)咀溫度始終處于低溫狀態(tài)。解決了因熔化極活性（或惰性）氣體保護(hù)焊（MAG/MIG）時(shí)，保護(hù)氣氛的冷卻效果沒有純二氧化碳好，導(dǎo)致傳統(tǒng)焊槍保護(hù)咀易燒損變形，而影響焊接質(zhì)量、無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間施焊及生產(chǎn)效率低等問(wèn)題。同時(shí)因?yàn)樗浔Ｗo(hù)咀溫度低，焊接產(chǎn)生的飛濺無(wú)法粘接在保護(hù)咀上，飛濺易自動(dòng)脫落，解決了焊接時(shí)不會(huì)因?yàn)楹笜尪氯绊懞附淤|(zhì)量和生產(chǎn)效率的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果：采用上述方案，既保證了不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管能長(zhǎng)時(shí)間、批量、穩(wěn)定的制管生產(chǎn)；又保證了不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管的力學(xué)性能，及內(nèi)層（不銹鋼側(cè)）焊縫的耐腐蝕性能。采用上述方案生產(chǎn)的不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管，經(jīng)4Kg的水壓檢驗(yàn)后，無(wú)開裂、爆管、焊縫漏水等現(xiàn)象出現(xiàn)，管及焊縫承壓能力優(yōu)良；經(jīng)表面處理后，按國(guó)標(biāo)GB/T 10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)內(nèi)層（不銹鋼側(cè)）焊縫進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)測(cè)試，焊縫經(jīng)1500小時(shí)的中性鹽霧試驗(yàn)，無(wú)銹蝕；按國(guó)標(biāo)GB/T 246-2007《金屬管壓扁試驗(yàn)方法》進(jìn)行相對(duì)焊縫0°和90°檢驗(yàn)，焊縫無(wú)裂紋。本實(shí)用新型提供的制管生產(chǎn)工藝較現(xiàn)有技術(shù)方法更加簡(jiǎn)單；在保證不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管的性能同時(shí)，穩(wěn)定性、連續(xù)性更好，適用范圍廣（如Φ45mm、Φ89mm、Φ114mm、Φ165mm等常規(guī)口徑的管）；且相對(duì)于其他不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的制管生產(chǎn)工藝技術(shù)，成本更低。

附圖說(shuō)明

圖1為不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的制管設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的制管設(shè)備的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為水冷襯墊裝置、焊接控制裝置以及帶有水冷保護(hù)咀的焊槍的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為水冷襯墊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為水冷保護(hù)咀的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖所示，不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的制管設(shè)備包括管線機(jī)架2、水冷襯墊裝置、焊接控制裝置以及帶有水冷保護(hù)咀19的焊槍6，所述管線機(jī)架2通過(guò)連接桿13與位于焊槍6下方的水冷襯墊裝置連接，焊槍6與管線機(jī)架2之間設(shè)有焊接控制裝置。

所述焊接控制裝置包括兩個(gè)擠壓輥3、一個(gè)導(dǎo)向輥8以及一個(gè)導(dǎo)向片7，所述導(dǎo)向輥8的中心軸為導(dǎo)向輥調(diào)節(jié)軸5，該導(dǎo)向輥調(diào)節(jié)軸5的兩端分別與兩個(gè)擠壓輥3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4上端通過(guò)螺釘連接，導(dǎo)向輥8上設(shè)有導(dǎo)向片7，使導(dǎo)向片7成為導(dǎo)向輥8的環(huán)形凸棱。所述兩個(gè)擠壓輥3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4下端通過(guò)螺釘與擠壓輥調(diào)節(jié)軸9連接；擠壓輥調(diào)節(jié)軸9設(shè)于底座盒中。

所述水冷襯墊裝置包括帶有連接桿13的托架10，設(shè)置在托架10底部的支撐輪12以及設(shè)置在托架10頂部的襯墊11，所述襯墊11內(nèi)部設(shè)有水冷通道14；襯墊11上端為凸臺(tái)、下端為塞塊，該塞塊置于托架10上開設(shè)的內(nèi)槽17中，襯墊11上端的凸臺(tái)上表面緊貼管坯1內(nèi)壁；所述托架10內(nèi)槽17中位于塞塊下部設(shè)有彈簧15，通過(guò)彈簧15的作用使襯墊11上端凸臺(tái)的上表面緊貼管坯內(nèi)壁。所述支撐輪12成對(duì)設(shè)置于托架10底部，支撐輪12起到支撐水冷襯墊裝置的作用，并能在管內(nèi)壁滾動(dòng)，減小與管內(nèi)壁的摩擦，保護(hù)復(fù)層不銹鋼。所述水冷通道14包括設(shè)在襯墊11上端凸臺(tái)內(nèi)的水平通道以及與水平通道連通的豎直排水通道，水平通道外端設(shè)入水口18，入水口18通過(guò)管道與水源（蓄水池或水塔）相連；所述托架10上的內(nèi)槽17底部設(shè)有通孔16，用于排出進(jìn)入內(nèi)槽17中的水。所述襯墊11的材質(zhì)為銅。

所述水冷保護(hù)咀19包括咀套20，所述咀套20外壁套設(shè)有水冷腔21，水冷腔21上設(shè)有入水口22和出水口23；所述入水口22和出水口23分別通過(guò)水管與水泵相連，水泵與蓄水池（或水塔）相連。

上述設(shè)備使用時(shí)：

（1）根據(jù)不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管管徑確定、縱剪好所需板卷寬度；將縱剪好不銹鋼復(fù)合材料板卷在直縫管生產(chǎn)機(jī)組上卷，并與前一卷搭接焊以保證生產(chǎn)線的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；不銹鋼復(fù)合材料原料經(jīng)成型機(jī)組漸變成型為管坯1后至焊接工序的管線機(jī)架2；

（2）根據(jù)不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管管徑確定擠壓輥和導(dǎo)向輥的直徑；

（3）管坯1自管線機(jī)架2輸送至焊接控制裝置時(shí)，通過(guò)調(diào)整擠壓輥調(diào)節(jié)軸9和導(dǎo)向輥調(diào)節(jié)軸5，擠壓輥3和導(dǎo)向輥8擠壓管坯1形成焊縫，水冷襯墊裝置處于管坯1內(nèi)部、焊槍6正下方，導(dǎo)向片7插入焊縫中；開啟水泵，使水從水冷保護(hù)咀的入水口22進(jìn)入水冷腔21，再經(jīng)出水口23流出，然后通過(guò)焊槍6對(duì)焊縫進(jìn)行焊接，導(dǎo)向輥8進(jìn)行管坯1輸送，之后按常規(guī)矯直、定徑、定尺、精整、檢驗(yàn)，即完成不銹鋼復(fù)合材料內(nèi)復(fù)合直縫管的連續(xù)制管。

對(duì)口徑為45mm的不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管，采用原材料厚為2.0mm、牌號(hào)為SUS304+Q235的不銹鋼復(fù)合材料，其中碳鋼基層厚度為1.6mm，不銹鋼復(fù)層厚度為0.4mm。匹配45mm的擠壓輥、導(dǎo)向輥（導(dǎo)向片厚度為1.0~1.6mm）及水冷襯墊。采用裝有水冷保護(hù)咀的熔化極活性氣體保護(hù)焊焊機(jī)、及不銹鋼焊絲，進(jìn)行制管生產(chǎn)。

口徑為45mm的不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管，經(jīng)4Kg的水壓檢驗(yàn)后，無(wú)開裂、爆管、焊縫漏水等現(xiàn)象出現(xiàn)，管及焊縫承壓能力優(yōu)良；按國(guó)標(biāo)GB/T 10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)內(nèi)層（不銹鋼側(cè)）焊縫進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)測(cè)試，焊縫經(jīng)1500小時(shí)的中性鹽霧試驗(yàn)，無(wú)銹蝕；按國(guó)標(biāo)GB/T 246-2007《金屬管壓扁試驗(yàn)方法》進(jìn)行相對(duì)焊縫0°和90°檢驗(yàn)，焊縫無(wú)裂紋。

對(duì)口徑為89mm的不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管，采用原材料厚為3.0mm、牌號(hào)為SUS304+Q235的不銹鋼復(fù)合材料，其中碳鋼基層厚度為2.4mm，不銹鋼復(fù)層厚度為0.6mm。匹配89mm的擠壓輥、導(dǎo)向輥（導(dǎo)向片厚度為1.4~2.0mm）及水冷襯墊。采用裝有水冷保護(hù)咀的熔化極活性氣體保護(hù)焊焊機(jī)、及不銹鋼焊絲，進(jìn)行制管生產(chǎn)。

口徑為89mm的不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管，經(jīng)4Kg的水壓檢驗(yàn)后，無(wú)開裂、爆管、焊縫漏水等現(xiàn)象出現(xiàn)，管及焊縫承壓能力優(yōu)良；按國(guó)標(biāo)GB/T 10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)內(nèi)層（不銹鋼側(cè)）焊縫進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)測(cè)試，焊縫經(jīng)1500小時(shí)的中性鹽霧試驗(yàn)，無(wú)銹蝕；按國(guó)標(biāo)GB/T 246-2007《金屬管壓扁試驗(yàn)方法》進(jìn)行相對(duì)焊縫0°和90°檢驗(yàn)，焊縫無(wú)裂紋。

對(duì)口徑為165mm的不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管，采用原材料厚為4.0mm、牌號(hào)為SUS304+Q235的不銹鋼復(fù)合材料，其中碳鋼基層厚度為3.2mm，不銹鋼復(fù)層厚度為0.8mm。匹配165mm的擠壓輥、導(dǎo)向輥（導(dǎo)向片厚度為1.8~2.2mm）及水冷襯墊。采用裝有水冷保護(hù)咀的熔化極活性氣體保護(hù)焊焊機(jī)、及不銹鋼焊絲，進(jìn)行制管生產(chǎn)。

口徑為165mm的不銹鋼內(nèi)復(fù)合直縫管，經(jīng)4Kg的水壓檢驗(yàn)后，無(wú)開裂、爆管、焊縫漏水等現(xiàn)象出現(xiàn)，管及焊縫承壓能力優(yōu)良；按國(guó)標(biāo)GB/T 10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)內(nèi)層（不銹鋼側(cè)）焊縫進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)測(cè)試，焊縫經(jīng)1500小時(shí)的中性鹽霧試驗(yàn)，無(wú)銹蝕；按國(guó)標(biāo)GB/T 246-2007《金屬管壓扁試驗(yàn)方法》進(jìn)行相對(duì)焊縫0°和90°檢驗(yàn)，焊縫無(wú)裂紋。