CN110026662B - 一种钛合金焊接区域保护工具及其焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于焊接工艺技术领域，具体涉及一种钛合金焊接区域保护工具及其焊接方法，包括：保护壳、吊篮、均气板和芯块；吊篮悬挂在保护壳内部，均气板设置在保护壳和吊篮之间；芯块设置在吊篮内部，芯块下端与均气板上端螺纹连接。本发明设计不需抽真空设备，对于后续钛插片焊接工艺评定工作，本发明设计更为有效简单。
Description
技术领域
本发明属于焊接工艺技术领域，具体涉及一种钛合金焊接区域保护工具及其焊接方法。
背景技术
核电厂汽轮机叶片围带(钛合金)间隙超标在现有技术中主要在间隙内***合适的钛片，调整间隙后焊接，由于钛及其合金化学性质活泼，焊接过程中容易受氧、氢、氮等杂质的污染，进而使焊缝性能变差，焊接过程及焊后对焊接区域的保护是决定焊缝质量的重要因素。
目前厚度在3mm以下的钛及钛合金焊接采用钨极氩弧焊，分为敞开式焊接和箱内焊接两种类型。敞开式焊接即在大气环境下，属于一种局部气体保护焊接方法。箱内焊接即将试件置于箱体或操作室内，焊前先抽真空，然后充氩气等保护气体，属于整体的气体保护。
敞开式保护适用于结构简单的焊接，利用拖罩进行，实施较为方便，但保护效果一般。箱体保护，需要真空箱体，操作较为复杂，适用也具有一定的局限性。根据钛插片的实际规格尺寸，在进行焊接工艺评定工作时，以上两种焊接区域保护方式都不便于焊接施工。因此，为了解决上述在汽轮机钛合金插片焊接工艺评定过程中焊接区域的保护问题，需要设计一种钛合金焊接区域保护工具，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明目的是针对上述现有技术的不足提供一种钛合金焊接区域保护工具及其焊接方法，用于解决现有技术中辅助焊接人员多、焊接操作复杂，操作工具适用具有局限性的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种钛合金焊接区域保护工具，包括：保护壳、吊篮、均气板和芯块；吊篮悬挂在保护壳内部，均气板设置在保护壳和吊篮之间；芯块设置在吊篮内部，芯块下端与均气板上端螺纹连接。
如上所述保护壳整体呈空心圆柱型结构，保护壳底部部设有气道，气道与保护壳内部连同，保护气从该气道进入。
如上所述芯块整体呈实心圆柱体结构，芯块下端设置有圆柱型凸台，凸台外表面设有螺纹。
如上所述吊篮整体呈空心圆柱型结构，吊篮上端设置有环形凸台，用于悬挂于保护壳内部；所述吊篮四周均布有若干通孔。
如上所述吊篮底部中央还设置有螺纹通孔。
如上所述均气板表面均布有若干通气孔，均气板上端还设置有螺纹凹槽，螺纹凹槽内径尺寸与芯块下端圆柱型凸台尺寸相匹配；螺纹凹槽外径尺寸与吊篮底部螺纹通孔尺寸相匹配。
一种如上所述的任一钛合金焊接区域保护工具的焊接方法，包括如下步骤：
步骤一：将钛插片工艺评定试块放置在芯块上端的焊接区域；
步骤二：通过保护壳底部气道充一段时间保护气体后，保护气体通过吊篮和均气板持续覆盖在整个焊接试件周围，隔绝了空气后，然后开始焊接工作。
步骤三：焊接工作完成后，持续充保护气直至被焊接试件焊缝降到特定温度下。
本发明具有以下有益效果：
本发明根据钛合金插片的实际规格尺寸，开发出适用的专用工具，本发明设计的工具通过特殊的设计结构及选用合适的材料，控制保护气体以持续稳流状态覆盖整个焊接试件，隔绝空气，并迅速降低焊接试件温度，保证试件虽然在敞开环境仍可以达到满意的保护效果。
若进行同样的工艺评定，若采用敞开式托罩保护方法，一般需要配备焊工一名，负责焊接的具体实施，辅工一名负责跟踪充保护气体。使用本发明设计的专用工具，只需一名焊工即可完成全部工作，且操作更为简单。与现有技术中的真空箱体相比，本发明设计不需抽真空设备，对于后续钛插片焊接工艺评定工作，本发明设计更为有效简单。
附图说明
图1是本发明所设计的一种钛合金焊接区域保护工具结构示意图；
图2是本发明设计的钛合金焊接区域保护工具保护壳结构示意；
图3是本发明设计的钛合金焊接区域保护工具吊篮结构示意图；
图4是本发明设计的钛合金焊接区域保护工具均气板结构示意图；
图5是本发明设计的钛合金焊接区域保护工具芯块结构示意图。
其中:1-保护壳、2-吊篮、3-均气板、4-芯块
具体实施方式
下面对本发明技术进行进一步描述：
如图1至5所示，一种钛合金焊接区域保护工具，包括：保护壳1、吊篮 2、均气板3和芯块4；吊篮2悬挂在保护壳1内部，均气板3设置在保护壳1 和吊篮2之间；芯块4设置在吊篮2内部，芯块4下端与均气板3上端螺纹连接。
如上所述保护壳1整体呈空心圆柱型结构，保护壳1底部部设有气道，气道与保护壳1内部连同，保护气从该气道进入。
如上所述芯块4整体呈实心圆柱体结构，芯块4下端设置有圆柱型凸台，凸台外表面设有螺纹。
如上所述吊篮2整体呈空心圆柱型结构，吊篮2上端设置有环形凸台，用于悬挂于保护壳1内部；所述吊篮2四周均布有若干通孔。
如上所述吊篮2底部中央还设置有螺纹通孔。
如上所述均气板3表面均布有若干通气孔，均气板3上端还设置有螺纹凹槽，螺纹凹槽内径尺寸与芯块4下端圆柱型凸台尺寸相匹配；螺纹凹槽外径尺寸与吊篮2底部螺纹通孔尺寸相匹配。
保护壳1是本发明工具的本体，保护壳1下方设有气道，保护气从该气道进入；吊篮2悬挂在保护壳1中，建立了一个焊接保护区域，吊篮2四周和下方有若干气道，保护气从这些气道进入，对焊接区域的试件进行气体覆盖，从而隔绝空气起到保护作用；均气板3对保护气进行均化，保持保护气均匀流入；芯块4上方承接焊接试件，下方和均气板3螺纹连接，从而固定均气板3。
一种如上所述的任一钛合金焊接区域保护工具的焊接方法，包括如下步骤：
步骤一：将钛插片工艺评定试块放置在芯块4上端的焊接区域；
步骤二：通过保护壳1底部气道充一段时间保护气体后，保护气体通过吊篮2和均气板3持续覆盖在整个焊接试件周围，隔绝了空气后，然后开始焊接工作。
步骤三：焊接工作完成后，持续充保护气直至被焊接试件焊缝降到特定温度下。
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (1)
1.一种采用钛合金焊接区域保护工具的焊接方法，其特征在于，钛合金焊接区域保护工具包括：保护壳(1)、吊篮(2)、均气板(3)和芯块(4)；吊篮(2)悬挂在保护壳(1)内部，均气板(3)设置在保护壳(1)和吊篮(2)之间；芯块(4)设置在吊篮(2)内部，
芯块(4)下端与均气板(3)上端螺纹连接；
所述保护壳(1)整体呈空心圆柱型结构，保护壳(1)底部布设有气道，气道与保护壳(1)内部连同，保护气从该气道进入；
所述芯块(4)整体呈实心圆柱体结构，芯块(4)下端设置有圆柱型凸台，凸台外表面设有螺纹；
所述吊篮(2)整体呈空心圆柱型结构，吊篮(2)上端设置有环形凸台，用于悬挂于保护壳(1)内部；所述吊篮(2)四周均布有若干通孔；
所述吊篮(2)底部中央还设置有螺纹通孔；
所述均气板(3)表面均布有若干通气孔，均气板(3)上端还设置有螺纹凹槽，螺纹凹槽内径尺寸与芯块(4)下端圆柱型凸台尺寸相匹配；螺纹凹槽外径尺寸与吊篮(2)底部螺纹通孔尺寸相匹配；
所述采用钛合金焊接区域保护工具的焊接方法，包括如下步骤：
步骤一：将钛插片工艺评定试块放置在芯块(4)上端的焊接区域；
步骤二：通过保护壳(1)底部气道充一段时间保护气体后，保护气体通过吊篮(2)和均气板(3)持续覆盖在整个焊接试件周围，隔绝了空气后，然后开始焊接工作；
步骤三：焊接工作完成后，持续充保护气直至被焊接试件焊缝降到特定温度下。
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