CN110548970A - 一种氩弧焊内部充氩保护装置及使用方法 - Google Patents

一种氩弧焊内部充氩保护装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种氩弧焊内部充氩保护装置，包括中空的支撑杆，所述支撑杆一端封堵，另一端连接氩气源，所述支撑杆上设置两个气囊，所述气囊充气状态时横截面积大于钢管的内径，所述支撑杆上两个气囊中间位置设有氩气出气口，所述支撑杆上设有伞形支架，所述伞形支架的收口端设置有活动套,所述活动套连接有弹簧，所述弹簧另一端设有固定环，所述固定环固定设置在所述支撑杆上，通过充气的两个气囊在钢管管道内焊口处形成一密闭空间，减少了氩气的使用量，提高了氩气的使用率，降低了施工成本，达到了节能减排的目的。

Description

一种氩弧焊内部充氩保护装置及使用方法
技术领域
本发明属于钢管焊接技术领域，尤其是涉及一种氩弧焊内部充氩保护装置及使用方法。
背景技术
在钢管焊接中，对于内部焊接质量要求高的管道(如：液压管道、稀油润滑管道、氧气管道等)均需要采用氩弧焊进行焊接，或者氩弧焊焊接电焊盖面的方法，而氩弧焊焊接钢管最大的弊端是在氩气保护的熔池内焊接效果非常好，反之在管道内壁，氩气无法保护的熔池内就会产生黑色的氧化物质，该物质为金属镍的氧化物，附着在管道内部很难用常规方法清除，而随之时间的变化又会慢慢脱落，严重影响了管道内壁的清洁度要求，现有的施工技术是将管道两端封堵，再通一根氩气管道进行冲氩气来保证内部焊接质量。
目前，此方法仍在常用的施工方法，但由于氩气费用较高，管道直径大浪费非常严重。尤其是对于大直径管道焊接，充氩保护费用较高。而且，在充氩过程中，大量氩气直接从焊口位置排放到大气中，浪费严重，不符合绿色施工。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明提供一种氩弧焊内部充氩保护装置及使用方法,可以提高氩气的使用率，使得焊接过程中牙期的使用量大幅度降低，降低了成本，同时实现了节能减排的目的。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种氩弧焊内部充氩保护装置，包括中空的支撑杆，所述支撑杆一端封堵，另一端连接氩气源，所述支撑杆上设置两个气囊，所述气囊充气状态时横截面积大于钢管的内径，所述支撑杆上两个气囊中间位置设有氩气出气口。
优选的，所述支撑杆上设有固定装置，所述固定装置包括固定设置在所述支撑杆上的伞形支架，所述伞形支架的收口端设置有活动套,所述活动套连接有弹簧，所述弹簧另一端设有固定环，所述固定环固定设置在所述支撑杆上。
优选的，所述固定装置数量为2个，分别设置在两个所述气囊的外侧。
优选的，所述支撑杆内侧设有气囊充气管，所述气囊充气管一端连接所述气囊，另一端连接压缩气体源或充气装置。
优选的，所述支撑杆上两气囊中间位置设有摄像头。
优选的，所述支撑杆开口端连接弹簧套管，所述弹簧套管内设置有气囊充气管、氩气管道和摄像头导线，所述气囊充气管两端连通所述气囊与压缩气体源或充气装置，所述氩气管道连接氩气源和氩气出气口，所述摄像头导线连接摄像头。
优选的，所述伞形支架的远端上设有支撑轮，所述支撑轮用于与钢管内壁滚动接触。
本发明还公开一种氩弧焊内部充氩保护装置的使用方法，包括步骤，
S1：将两段需要焊接的钢管同轴抵接在一起，折叠收起伞形支架后将装置整体放入钢管管道内部至两气囊位于钢管管道焊口两侧，放开伞形支架，伞形支架在弹簧的作用下张开至支撑轮抵接在钢管管道内壁上；
S2：通过气囊充气管对气囊充气至两气囊将钢管管道封闭形成一个密闭空间，通过氩气出气口对所述密闭空间充入氩气，焊接钢管管道。
优选的，通过摄像头观察与定位装置中心位于管道焊口处，通过摄像头观察管钢管道焊口的焊接情况。
优选的，还包括步骤S3，钢管管道焊口焊接完成后，放空气囊内气体，折叠收起伞形支架后将伞形支架整体移出收好或转运至下一工作面进行连续作业。
通过上述技术方案，本装置在钢管管道内形成一密闭空间，减少了氩气的使用量，提高了氩气的使用率，降低了施工成本，达到了节能减排的目的。
附图说明
图1是本发明实施例的一种氩弧焊内部充氩保护装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的一种氩弧焊内部充氩保护装置的工作原理示意图；
图3是图1中A-A剖面图；
图中：
1、气囊充气管 2、氩气管道 3、摄像头导线
4、弹簧套管 5、摄像头 6、氩气出气口
7、气囊 8、伞形支架 9、钢管
10、活动套 11、弹簧 12、固定环
13、气囊出气口 14、支撑轮 15、支撑杆
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
示例性的，图1是本发明实施例的一种氩弧焊内部充氩保护装置的结构示意图，图2是本发明实施例的一种氩弧焊内部充氩保护装置的工作原理示意图，伞形支架14中虚线是张开最大位置时的结构示意图，实线是张开最小位置时的结构示意图，图3是图1中A-A剖面图，具体的，如图1至3所示，本发明公开一种氩弧焊内部充氩保护装置，包括中空的支撑杆15，支撑杆15一端封堵，另一端连接氩气源，支撑杆15上设置两个气囊7，气囊7充气状态时横截面积大于钢管9的内径，支撑杆15上两个气囊7中间位置设有氩气出气口6。需要说明的是,本装置在使用时,将装置整体申入到待焊接的钢管9内部管道焊口处,两气囊7分别位于管道焊口两侧,气囊7内充入气体,在钢管9管道焊口处形成一小的密闭空间作为焊接作业空间,通过支撑杆15上的氩气出气口6通入氩气对焊接作业提供一个氩气保护的作业环境。优选的，气囊材质为塑料或者橡胶。
优选的一种方案，支撑杆15上设有固定装置，所述固定装置包括固定设置在支撑杆15上的伞形支架8，伞形支架8的收口端设置有活动套10,活动套10连接有弹簧11，弹簧11另一端设有固定环12，固定环12固定设置在支撑杆15上。需要说明的是，优选的伞形支架8设有多个长杆，所述长杆一端均铰接在支撑杆15上，另一端与钢管9内壁滑动抵接，所述长杆上均铰接短杆，所述短杆另一端均铰接活动套10，活动套10套在支撑杆15上滑动，活动套10连接有弹簧11，弹簧11另一端设有固定环12，固定环12固定设置在支撑杆15上，装置常态情况下所述长杆在弹簧11的作用下处于最大张开角度，在外力作用下可将伞形支架8折叠，即活动套10在支撑杆15上滑动压缩弹簧11，使得长杆的张开角度变小，能进入到不同管径的钢管9内部，释放外力，弹簧11释放势能将长杆推至最大张开角度并固定，完成装置在钢管9内部的固定。
优选的一种方案，所述固定装置数量为2个，分别设置在两个气囊7的外侧。进一步优选的一种方案，两个伞形支架8的收口端均朝向氩气源方向，在一个钢管9管道焊口作业完成后，可直接拖拽装置整体出钢管9管道内部空间。
优选的一种方案，支撑杆15内侧设有气囊充气管1，气囊充气管1一端连接气囊7，另一端连接压缩气体源或充气装置。
优选的一种方案，支撑杆15上两气囊7中间位置设有摄像头5。
优选的一种方案，支撑杆15开口端连接弹簧套管4，弹簧套管4内设置有气囊充气管1、氩气管道2和摄像头导线3，气囊充气管1两端连通气囊7与压缩气体源或充气装置，氩气管道2连接氩气源和氩气出气口6，摄像头导线3连接摄像头5。优选的，气囊充气管1和氩气管道2的材质为塑料或橡胶。
优选的一种方案，伞形支架8的远端上设有支撑轮14，支撑轮14用于与钢管9内壁滚动接触。
本发明还公开一种氩弧焊内部充氩保护装置的使用方法，包括步骤，
S1：将两段需要焊接的钢管同轴抵接在一起，折叠收起伞形支架8后将装置整体放入钢管9管道内部至两气囊7位于钢管9管道焊口两侧，放开伞形支架8，伞形支架8在弹簧11的作用下张开至支撑轮14抵接在钢管9管道内壁上；
S2：通过气囊充气管对气囊充气至两气囊将钢管9管道封闭形成一个密闭空间，通过氩气出气口对密闭空间充入氩气，焊接钢管9管道。
优选的一种方案，通过摄像头观察与定位装置中心位于钢管9管道焊口处，通过摄像头观察钢管9管道焊口的焊接情况。
优选的一种方案，还包括步骤S3，钢管9管道焊口焊接完成后，放空气囊内气体，折叠收起伞形支架后将伞形支架整体移出收好或转运至下一工作面进行连续作业。
优选的一种方案，钢管9管道焊口作业完成后，可通过摄像头5可以观察钢管9管道内部焊口的焊接情况，如有未焊透、气孔等缺陷，可利用角磨机清根后继续焊接，提高了作业质量。
通过上述技术方案，本装置的工作原理是利用两气囊在管道内形成一密闭空间作为管道焊口的焊接作业空间，减少了氩气的使用量，提高了氩气的使用率，降低了施工成本，达到了节能减排的目的，同时，在作业完成后，可方便的将装置收起或转移至下一作业面，装置操作简单，适用性强，伞形支架可以通过弹簧的压力改变支撑直径的大小，可对多种管径的钢管进行焊接作业，工作效率高，降低了作业强度。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种氩弧焊内部充氩保护装置，其特征在于，包括中空的支撑杆，所述支撑杆一端封堵，另一端连接氩气源，所述支撑杆上设置两个气囊，所述气囊充气状态时横截面积大于钢管的内径，所述支撑杆上两个气囊中间位置设有氩气出气口。
2.根据权利要求1所述的一种氩弧焊内部充氩保护装置，其特征在于，所述支撑杆上设有固定装置，所述固定装置包括固定设置在所述支撑杆上的伞形支架，所述伞形支架的收口端设置有活动套,所述活动套连接有弹簧，所述弹簧另一端设有固定环，所述固定环固定设置在所述支撑杆上。
3.根据权利要求2所述的一种氩弧焊内部充氩保护装置，其特征在于，所述固定装置数量为2个，分别设置在两个所述气囊的外侧。
4.根据权利要求3所述的一种氩弧焊内部充氩保护装置，其特征在于，所述支撑杆内侧设有气囊充气管，所述气囊充气管一端连接所述气囊，另一端连接压缩气体源或充气装置。
5.根据权利要求4所述的一种氩弧焊内部充氩保护装置，其特征在于，所述支撑杆上两气囊中间位置设有摄像头。
6.根据权利要求5所述的一种氩弧焊内部充氩保护装置，其特征在于，所述支撑杆开口端连接弹簧套管，所述弹簧套管内设置有气囊充气管、氩气管道和摄像头导线，所述气囊充气管两端连通所述气囊与压缩气体源或充气装置，所述氩气管道连接氩气源和氩气出气口，所述摄像头导线连接摄像头。
7.根据权利要求5所述的一种氩弧焊内部充氩保护装置，其特征在于，所述伞形支架的远端上设有支撑轮，所述支撑轮用于与钢管内壁滚动接触。
8.一种权利要求1至7任一项权利要求所述的一种氩弧焊内部充氩保护装置的使用方法，包括步骤，
S1：将两段需要焊接的钢管同轴抵接在一起，折叠收起伞形支架后将装置整体放入钢管管道内部至两气囊位于钢管焊口两侧，放开伞形支架，伞形支架在弹簧的作用下张开至支撑轮抵接在钢管管道内壁上；
S2：通过气囊充气管对气囊充气至两气囊将钢管管道封闭形成一个密闭空间，通过氩气出气口对所述密闭空间充入氩气，焊接钢管管道。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，通过摄像头观察与定位装置中心位于管道焊口处，通过摄像头观察钢管管道焊口的焊接情况。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，还包括步骤S3，管道钢管焊口焊接完成后，放空气囊内气体，折叠收起伞形支架后将伞形支架整体移出收好或转运至下一工作面进行连续作业。
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