一种用于水下管板结构焊接的TIG焊炬及其使用方法

专利2026-06-10  19

本发明属于水下焊接,具体涉及一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬及其使用方法。


背景技术:

1、近年来,国家核电发展取得了举世瞩目的巨大成就,这是未来世界电力发展的趋势,也是低碳经济发展的需要。为了减少核辐射的影响,核电站内部设备的检查和维修往往要在水中进行,其中有许多结构为管板结构,如定位销等。因此研究适合核电行业的水下焊接技术显得尤为重要。不同于海洋水下焊接时复杂多变的海水环境,核电水下焊接的主要问题是:如何在十几米的水深下实现自动化焊接并得到清洁、平整、质量可靠的焊缝。当前水下焊接的主要研究方向是焊条电弧焊和药芯焊丝气保焊,但是这两种焊接方法焊接烟尘大,水下可见度低,焊接质量差。惰性气体钨极保护焊接具有焊缝成形美观、焊接质量高、焊接烟尘小等优点,尤其适用于核电水下工程的建设和修复。对于水下tig 焊接,湿法焊接难以保证焊接起弧和焊接过程中的电弧稳定性,而干法焊接又不能突出tig焊枪的灵巧性。因此tig 水下焊接的应用前景主要还是在局部干法上,其面临的主要问题是:如何持续有效排水密封以及营造局部干式焊接环境。


技术实现思路

1、鉴于此,本发明的目的在于提供一种操作方便,经济实用,能够在水下形成一个稳定局部干燥空间、实现水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬。

2、根据本发明的第一方面,提供一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬,包括驱动电机、绝缘电机座、联轴器、摄像头、绝缘焊枪主体、导电体、导电转动体、铜底座、钨极、电阻丝及保护罩等,驱动电机与电机座连接,电机座与焊枪主体通过螺纹连接,导电转动体与驱动电机的转子通过联轴器连接,铜底座与导电转动体通过螺纹连接,还包括钨极夹和导流罩,钨极和钨极夹通过导流罩固定在铜底座上,导电体与导电转动体之间有滚动轴承和平面轴承,导电转动体与铜底座有互相连通的通气孔,不锈钢保护罩通过橡胶圈固定在焊枪主体外壁,摄像头放置在焊枪主体内实现焊接过程的同轴观测。

3、优选地,所述钨极固定在铜底座上,铜底座与导电转动体通过螺纹连接,电机带动导电转动体绕固定直径的圆周运动实现管板结构焊接。

4、优选地,所述焊炬内有两个气路,一路为同轴供气,另一路从焊枪主体下方的通气孔供气。

5、优选地,所述电阻丝在同轴气路中可对氩气进行加热,排开保护罩内的水后对钨极进行烘干。

6、优选地,所述导电体内壁与导电转动体之间有两个滚动轴承,导电体底部与导电转动体之间有一个平面轴承。

7、优选地,所述焊炬外面有一层不锈钢保护罩,焊枪主体与保护罩之间有橡胶圈,焊炬上方法兰与保护罩法兰通过螺纹连接并有橡胶圈密封防止进水。

8、优选地,所述焊炬在焊枪主体中加入一个微型摄像头,可以实现焊接过程的同轴观测。

9、优选地,根据本发明的第二方面,所述的一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:

10、步骤一:将钨极高度调好并将同轴气和外层气的电磁气阀及电阻丝的开关打开;

11、步骤二:焊炬入水并移动到待焊工件处,保护罩与工件表面紧密接触,将驱动电机的电源调到指定转速并打开;

12、步骤三:通气一段时间后,水下局部干燥空间形成,调整焊接参数,启动引弧按钮开始焊接;

13、步骤四:焊接完成后熄弧,再通气一段时间后焊炬出水并关闭所有电源和气路;

14、步骤五:重复上述步骤,根据需求,完成所需水下管板结构焊接。

15、优选地,所述同轴气流量为15-25 l/min,外层气流量为20-50l/min。

16、优选地,所述预先和滞后送气时间为10-30s。

17、优选地,所述焊接电流为30a-120a,所述焊接速度为0.5mm/s-3.5mm/s。

18、本发明提供的一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬及使用方法,利用电机驱动钨极绕固定直径的圆周运动,结构简单,并通过内外两股气在待焊工件上方获得稳定的局部干燥空间,减小水环境对启弧及保护效果的影响。本发明具有操作简单、经济实用,能够获得稳定的水下局部干燥空间、实现水下tig焊接的有益效果。



技术特征:

1.一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬,其特征在于,所述装置包括驱动电机、绝缘电机座、联轴器、绝缘焊枪主体、导电体、导电转动体、铜底座、钨极、电阻丝及保护罩。

2.所述驱动电机与电机座通过螺丝连接,所述电机座与焊枪主体通过螺纹连接,所述导电转动体与驱动电机的转子通过联轴器连接,所述铜底座与导电转动体通过螺纹连接,还包括钨极夹和导流罩,所述钨极和钨极夹通过导流罩固定在所述铜底座上,所述导电体内壁与导电转动体外壁之间有滚动轴承和平面轴承,所述静止座、导电转动体与铜底座有互相连通的通气孔,所述不锈钢保护罩通过橡胶圈固定在焊枪主体外壁,所述摄像头放置在焊枪主体内实现焊接过程的同轴观测。

3.根据权力要求1所述的一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬,其特征在于,钨极固定在铜底座上,铜底座与导电转动体通过螺纹连接,电机带动导电转动体绕固定直径的圆周运动实现管板结构焊接。

4.根据权力要求1所述的一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬,其特征在于,焊炬内有两个气路,一路为同轴供气,另一路从焊枪主体下方的通气孔供气。

5.根据权力要求1所述的一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬,其特征在于,电阻丝在同轴气路中可对氩气进行加热,排开保护罩内的水后对钨极进行烘干。

6.根据权力要求1所述的一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬,其特征在于,导电体内壁与导电转动体之间有两个滚动轴承,导电体底部与导电转动体之间有一个平面轴承。

7.根据权力要求1所述的一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬,焊炬外面有一层不锈钢保护罩,焊枪主体与保护罩之间有橡胶圈,焊炬上方法兰与保护罩法兰通过螺纹连接并有橡胶圈密封防止进水。

8.根据权力要求1所述的一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬,焊枪主体中加入一个微型摄像头,可以实现焊接过程的同轴观测。

9.根据权力要求1所述的一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下tig焊炬的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:

10.步骤二:焊炬入水并移动到待焊工件处,保护罩与工件表面紧密接触,将驱动电机的电源调到指定转速并打开;


技术总结
本发明涉及水下焊接技术领域,具体涉及一种用于水下管板结构焊接的局部干法水下TIG焊炬及其使用方法。局部干法水下TIG焊炬包括驱动电机、绝缘电机座、联轴器、摄像头、绝缘焊枪主体、导电体、导电转动体、铜底座、钨极、电阻丝及保护罩等,驱动电机与电机座连接,电机座与焊枪主体通过螺纹连接,导电转动体与驱动电机的转子通过联轴器连接,铜底座与导电转动体通过螺纹连接,还包括钨极夹和导流罩,钨极和钨极夹通过导流罩固定在铜底座上,导电体与导电转动体之间有滚动轴承和平面轴承,导电转动体与铜底座有互相连通的通气孔,不锈钢保护罩通过橡胶圈固定在焊枪主体外壁,摄像头放置在焊枪主体内实现焊接过程的同轴观测。本发明提供的局部干法水下TIG焊炬操作方便,经济实用,能够在水下待焊管板结构表面形成一个稳定的局部干燥空间,有效解决TIG焊接受水环境因素影响启弧困难的问题,实现水下TIG焊接。

技术研发人员:孙清洁,张清华,赵永庆,刘一搏,侯少军,李天佑
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学(威海)
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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