[发明专利]一种水下埋弧焊接装置以及焊接方法

说明书

本发明涉及一种水下埋弧焊接装置以及焊接方法，属于水下埋弧焊接技术领域，装置包括焊料箱和套筒，焊料箱内设有焊料，焊料为黏性液态耐水焊料，焊料箱底部设有焊料输送管，焊料输送管一端与套筒连接，焊料输送管另一端设有步进电机，焊料输送管内部设有绞龙，绞龙与步进电机相连；套筒顶端与焊枪枪管相连，焊枪下部环形嵌套在套筒内部。通过调节所述步进电机的转速可以实现焊料输送速度的控制，进一步达到控制焊区焊料覆盖厚度的目的，有效地改善了焊缝成形，降低了焊缝冷却速度，改善了焊接接头组织，有效提升了焊接接头的力学性能。

技术领域

本发明涉及一种水下埋弧焊接装置以及焊接方法，属于水下焊接技术领域。

背景技术

随着海洋工程的不断发展以及海洋资源开采需求的日益增大，水下湿法焊接技术以其操作灵活，成本低廉的优势，已被广泛应用于海上油气平台的搭建及海底输油管道的铺设与维护中。但是，由于水下湿法焊接区域周围不是空气而是水，这两种介质有着不同的物理化学性质，这就给水下焊接带来了一系列不利影响。主要表现如下：（1）焊缝含氢量高。水下湿法焊接过程中，水下电弧会使其周围水产生热分解，导致溶解到焊缝中的氢增加，增加了焊缝冷裂倾向，容易造成焊接接头质量变差。（2）冷却速度快。水下湿法焊接时，被焊工件直接处于水中，水对焊缝的急冷效果明显，容易产生高硬度的淬硬组织，极大地降低了焊接接头的力学性能。

发明内容

针对现有技术的不足，为解决以上出现问题，尤其降低水环境对焊接过程的影响，本发明提供一种水下埋弧焊接装置，利用市售HJ350埋弧焊剂和环氧树脂均匀混合所得黏性液态耐水焊料保护焊区，降低水环境对焊接的影响。

本发明还提供上述装置的焊接方法。

本发明的技术方案如下：

一种水下埋弧焊接装置，包括焊料箱和套筒，焊料箱内设有焊料，焊料箱底部设有焊料输送管，焊料输送管一端与套筒连接，焊料输送管另一端设有步进电机，焊料输送管内部设有绞龙，绞龙与步进电机相连；套筒顶端与焊枪枪管相连，焊枪下部环形嵌套在套筒内部。通过调节所述步进电机的转速可以实现焊料输送速度的控制，进一步达到控制焊区焊料覆盖厚度的目的。

优选的，为防止焊料箱进水，焊料箱顶部设有箱盖，箱盖与焊料箱之间设有橡胶圈。步进电机也做防水密封处理。

优选的，焊枪枪管通过连接板与焊料箱固定连接。

进一步优选的，连接板与焊枪枪管之间设有环形固定卡手。

优选的，焊料箱为矩形箱体、焊料箱底部设有梯形漏斗，梯形漏斗与焊料输送管管壁连接。

优选的，焊料为黏性液态耐水焊料，焊料组分包括HJ350埋弧焊剂和环氧树脂。利用环氧树脂对埋弧焊剂进行防水混合，混合后的焊料填充到焊接区域时，可有效隔绝水和空气。

进一步优选的，HJ350埋弧焊剂和环氧树脂的重量比为3:2。在此配比下的焊料在焊接过程中达到的焊接效果最好，焊缝成形优良。

优选的，为提升装置使用寿命，焊料箱、焊料输送管、套筒均为不锈钢材料制备而成，防止长期水下工作中被腐蚀，并且装置内表面利用喷涂技术涂覆特氟龙涂料，防止焊料黏附。

一种利用上述水下埋弧焊接装置的焊接方法，可改善水下焊接环境的水下埋弧焊接，所述方法在上述装置中实现，步骤包括：

进行水下平板堆焊或者对接焊时，将黏性液态耐水焊料置于焊料箱内，开启步进电机并设置输送速度，焊料从焊料箱进入焊料输送管内，利用焊料输送管将焊料输送至套筒内，并随后填充于待焊区，焊丝在液态焊料保护下进行焊接。

优选的，焊料输送装置优先开启，将焊料输送至待焊区，达到要求的焊料覆盖厚度后开始送丝，焊枪行进焊接。

本发明的有益效果在于：