專利名稱：管子對(duì)接焊用可取式襯墊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電弧焊管子對(duì)接時(shí)的管內(nèi)襯墊裝置。
用電弧焊方法對(duì)管子的自動(dòng)或手工對(duì)接時(shí)的主要困難是既要保證完全焊透又要使焊縫反面成形均勻，同時(shí)反面余高不得大于允許值，以保證通球試驗(yàn)的合格。在被焊的管子直徑小，長(zhǎng)度大時(shí)，這個(gè)困難就尤其突出，因?yàn)闊o(wú)法對(duì)反面的熔透情況進(jìn)行觀測(cè)來(lái)控制焊接規(guī)范以及焊接操作。起弧處焊不透，偶然出現(xiàn)的反面焊瘤以及反面余高的超差常使接頭報(bào)廢。為解決這個(gè)問題，以往只能對(duì)手工焊時(shí)焊工的操作技巧，自動(dòng)焊時(shí)焊接規(guī)范的控制及其穩(wěn)定性提很高的要求。既使如此，產(chǎn)生上述的焊接缺陷仍然是不可避免的。
在被焊管中放置不熔化襯墊同時(shí)采用較強(qiáng)的焊接規(guī)范施焊是解決上述難題的有效方法。但是在焊接直徑小、長(zhǎng)度大的管子時(shí)，由于襯墊難以定位放入，無(wú)法取出的缺點(diǎn)，使這種方法尚未得到應(yīng)用。
為了創(chuàng)造出一種適用于電弧焊管子對(duì)接的管內(nèi)襯墊裝置，使之不僅能用以保證完全焊透、背面成形均勻，反面余高不大于允許值，而且焊后又可方便地取出重復(fù)使用，特發(fā)明本用新型襯墊裝置。
本實(shí)用新型的具體解決方案如下在主要由分瓣式襯墊、拉桿、主彈簧以及襯墊鎖緊取出機(jī)構(gòu)構(gòu)成的用于管子對(duì)接焊的襯墊裝置中，分瓣式的襯墊由若干等分截面的扇形襯墊瓣經(jīng)鉸鏈與套管連接而成。其內(nèi)表面與拉桿接觸部分及拉桿與之相接觸的表面均為錐度相同的錐面。襯墊外表面的直徑大小不等，最大直徑與管子的內(nèi)徑相同，為定位表面；而與之相鄰的直徑稍小的外表面為襯托面。襯托面與管子內(nèi)壁間的間隙≤焊縫反面余高的允許值。襯墊由工作時(shí)不易被熔化的材料(如銅)制成。該襯墊裝置為可供重復(fù)使用的不熔化可取式襯墊裝置。
用以取出管內(nèi)襯墊裝置的引出線與裝有襯墊鎖緊取出機(jī)構(gòu)的拉桿相連，并引出管外。焊接完畢后，快速拉動(dòng)該引出線，帶動(dòng)拉桿快速移動(dòng)，并通過襯墊鎖緊取出機(jī)構(gòu)及分瓣襯墊的收縮作用，即可容易地將整個(gè)襯墊裝置從管內(nèi)取出。
本實(shí)用新型襯墊裝置由于可通過控制分瓣式襯墊的襯托面與管子內(nèi)壁之間的間隙來(lái)控制焊縫背面的余高，因此只要采用較強(qiáng)的焊接規(guī)范施焊就可保證焊透，使背成形均勻，不會(huì)出現(xiàn)焊瘤和余高超差，從而使成品率大大提高；同時(shí)也簡(jiǎn)化了焊接控制設(shè)備，對(duì)焊工操作技巧及焊接規(guī)范穩(wěn)定性的要求也大大降低。由于本實(shí)用新型襯墊裝置是不熔化的，在焊前容易定位放入，焊后又可方便取出，因而可供多次重復(fù)使用，這大大降低了焊接成本。這種襯墊裝置的使用不受管子的直徑與長(zhǎng)度的限制，尤其適合于管子直徑小，長(zhǎng)度大的細(xì)管對(duì)接。
附圖
為管子對(duì)接焊的襯墊裝置圖。它是實(shí)施本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
該襯墊裝置主要由分瓣式銅襯墊(10)，拉桿(11)，主彈簧(9)以及襯墊鎖緊取出機(jī)構(gòu)構(gòu)成。拉桿(11)、彈簧(9)、分瓣式襯墊(10)以及套管(7)同軸布置。拉桿(11)經(jīng)套管(7)可向左右兩側(cè)移動(dòng)。主彈簧(9)位于襯墊(10)與拉桿(11)之間。分瓣式銅襯墊(10)是由三等分(定位表面直徑較大時(shí)可適當(dāng)?shù)卦黾拥确謹(jǐn)?shù)目)截面為扇形的襯墊瓣經(jīng)鉸鏈(8)與套管(7)連接而成。其內(nèi)表面與拉桿(11)的接觸部分以及拉桿與之接觸的表面均為錐度相同的錐面，其外表面的最大直徑與管子的內(nèi)徑相同，為定位表面，而與之相鄰的靠近拉桿把手(12)一側(cè)的直徑較小的表面為襯托面。此襯托面與管子內(nèi)壁間的間隙≤焊縫反面余高的允許值。位于拉桿(11)上的使襯墊脫離及防止誤動(dòng)作的襯墊鎖緊取出機(jī)構(gòu)由板機(jī)(6)，套管(7)，頂壓彈簧(3)，頂壓滑塊(4)以及彈簧壓帽(2)組成。調(diào)整壓帽的位置即可調(diào)整頂壓彈簧(3)的壓力。引出線(15)與裝有襯墊鎖緊取出機(jī)構(gòu)的拉桿(11)相連，并從待焊管(1)引出管外。
使用該襯墊裝置進(jìn)行管子對(duì)接焊的工作過程是焊接前首先把襯墊裝置的一端插入待焊管(1)內(nèi)，按下板機(jī)(6)，使其伸入套管(7)內(nèi)，并將引出線(15)從待焊管(1)的管內(nèi)引出管外。然后調(diào)整襯墊裝置的位置使其襯托面正好處在被焊接頭下面。保持襯墊不動(dòng)，通過把手(12)向右拉動(dòng)拉桿(11)，拉桿上的外錐面與襯墊的內(nèi)錐面接觸，迫使各個(gè)襯墊瓣(10)向外張開，使襯墊的定位表面與管(1)的內(nèi)表面緊密接觸并相互產(chǎn)生足夠的壓力。拉桿停止拉動(dòng)后由于主彈簧(9)的彈力和兩錐面之間的摩擦力的共同作用，使襯墊(10)保持向外的張力並與被焊管(1)保持靜止不動(dòng)，這時(shí)襯墊處于自鎖狀態(tài)。然后將另一待焊管子(14)與管子(1)的端面對(duì)正對(duì)緊，此時(shí)焊縫的位置正好在襯墊(10)的襯托面上。然后即可采用較強(qiáng)的焊接規(guī)范施焊。由于熔池金屬在反面有襯墊的襯托，因而焊接過程中不會(huì)產(chǎn)生焊瘤而反面成形均勻。焊縫反面的余高(13)由襯托面與管子內(nèi)表面之間的間隙決定。由于焊前可根據(jù)余高的要求選擇該間隙的大小(選擇合適的襯托面直徑)，因而保證了焊縫反面的余高不會(huì)超差。焊接結(jié)束后只需快速地拉動(dòng)已引出管外的引出線(15)，使其帶動(dòng)拉桿(11)向左快速地移動(dòng)。當(dāng)位于拉桿(11)上的板機(jī)(6)隨拉桿移動(dòng)滑出套管(7)時(shí)，頂壓彈簧(3)推動(dòng)滑塊(4)向右移動(dòng)，迫使板機(jī)(6)以鉸鏈(5)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，板機(jī)右端被抬起，頂在套管(7)的端面上，使拉桿不能向右回縮，這可以防止拉桿在主彈簧(9)的作用下向右彈回，再次使襯墊張開導(dǎo)致整個(gè)襯墊裝置的取出困難。同時(shí)板機(jī)(6)左端的缺口被卡在滑塊(4)的右上方，這又可防止不按下板機(jī)(6)時(shí)由于偶然的原因使板機(jī)縮回套管(7)。這樣，拉桿的外錐面與襯墊(10)的內(nèi)錐面被相互脫離，襯墊(10)失去了向外的張開力，在襯墊(10)上的彈簧圈(16)的作用下就會(huì)以鉸鏈(8)為中心向內(nèi)收縮，迫使襯墊的定位表面的實(shí)際直徑小于被焊管的內(nèi)徑。借助已引出管外的引出線即可順利地將整個(gè)襯墊裝置從管內(nèi)取出，以供重復(fù)使用。
本實(shí)用新型襯墊裝置可用于各種管徑及各種管長(zhǎng)的管子對(duì)接中，只要根據(jù)被焊 管的內(nèi)徑選擇合適的定位表面的直徑以及襯托面的直徑。分瓣襯墊的等分?jǐn)?shù)及其相互間的間隙也可根據(jù)被焊管徑的大小作適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。它還適合于多種焊接方法(包括TIG、MIG以及等離子弧焊)、多種材質(zhì)(包括碳鋼、不銹鋼及鈦合金等)的管子對(duì)接。
權(quán)利要求1.一種用于管子對(duì)接焊的襯墊裝置，其特征在于，該裝置主要由分瓣式襯墊(10)，拉桿(11)、主彈簧(9)以及襯墊鎖緊、取出機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該襯墊裝置為重復(fù)使用的可取式不熔化襯墊裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯墊裝置，其特征在于，分瓣式墊襯(10)是由若干個(gè)等分截面的扇形襯墊瓣經(jīng)鉸鏈(8)與套管(7)連接而成；其內(nèi)表面與拉桿(11)的接觸部分以及拉桿(11)與之接觸的表面均為錐度相同的錐面；其外表面的最大直徑與管子的內(nèi)徑相同，為定位表面，與此相鄰的直徑較小表面為襯托面，此表面與管子內(nèi)壁間的間隙≤焊縫反面余高的允許值，襯墊材料在工作時(shí)不允許被熔化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯墊裝置，其特征在于，襯墊鎖緊取出機(jī)構(gòu)由位于拉桿(11)之上的板機(jī)(6)、套管(7)、頂壓彈簧(3)、頂壓滑塊(4)以及用于調(diào)整頂壓彈簧頂力的彈簧壓帽(2)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯墊裝置，其特征在于，用以取出管內(nèi)襯墊裝置的引出線(15)與裝有襯墊鎖緊取出機(jī)構(gòu)的拉桿相連，并引出管外。
專利摘要一種用于管子對(duì)接焊的管內(nèi)襯墊裝置，主要由分瓣式襯墊，拉桿，主彈簧及襯墊鎖緊、取出機(jī)構(gòu)構(gòu)成。由于本裝置可通過控制分瓣式襯墊的襯托面與管子內(nèi)壁間的間隙來(lái)控制焊縫背面余高，因此只要采用較強(qiáng)的焊接規(guī)范施焊，可保證焊透，不會(huì)出現(xiàn)焊瘤和余高超差，且背面成型均勻，提高成品率。同時(shí)由于本裝置為可取式不熔化襯墊裝置，可重復(fù)使用，因而降低了焊接成本。本裝置適用于多種材質(zhì)及各種管徑和管長(zhǎng)的管子的接焊，還適用于多種焊接方法的管子對(duì)接。
文檔編號(hào)B23K37/04GK2033724SQ8820529
公開日1989年3月8日 申請(qǐng)日期1988年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月12日
發(fā)明者周大中, 曲晨 申請(qǐng)人:機(jī)械工業(yè)委員會(huì)哈爾濱焊接研究所