[发明专利]管子与管板的内孔旋转氩弧焊枪头及焊接方法

权利要求书

1.一种管子与管板的内孔旋转氩弧焊枪头，其特征在于：包括导电芯轴（1），所述导电芯轴（1）的上部套接有上定位绝缘套（2），所述上定位绝缘套（2）的上部还一体连接有环板，所述上定位绝缘套（2）外部螺纹连接有可调螺母（3），所述导电芯轴（1）内部设置有保护气体孔（7），所述保护气体孔（7）入口沿着导电芯轴（1）的轴向设置，出口位于导电芯轴（1）下部且沿径向延伸至导电芯轴（1）外侧；所述导电芯轴（1）的下部本体内径向安装有钨极（5），所述钨极（5）位于保护气体孔（7）的下方，所述钨极（5）呈针状，一端为尖锐部且伸出导电芯轴（1），所述导电芯轴（1）的底部还套有下定位绝缘套（4），所述导电芯轴（1）的底面上还设有一个压紧螺钉（6），所述压紧螺钉（6）与下定位绝缘套（4）及导电芯轴（1）均螺纹连接并压紧；所述氩弧焊枪头在焊接时，外部还设有一个氩气保护罩（8），所述氩气保护罩（8）上还设置有一个氩气进口（801）。

2.根据权利要求1所述的一种管子与管板的内孔旋转氩弧焊枪头，其特征在于：所述导电芯轴（1）为铜芯轴。

3.根据权利要求1所述的一种管子与管板的内孔旋转氩弧焊枪头，其特征在于：所述上定位绝缘套（2）与下定位绝缘套（4）采用四氟乙烯材料。

4.采用权利要求1中的管子与管板的内孔旋转氩弧焊枪头的焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）焊前准备：

①为了满足管板的装配要求，采用数控钻床加工管孔，以使符合管板与管子相匹配的要求及精度，管子端面车床加工平头；

②装配前严格清理管孔和管子端面的毛刺、油污、水分杂质，并用丙酮溶液清洗焊缝及近缝区20～30mm范围内；

③为了确保装配时管子与管孔的同心度，将内孔旋转氩弧焊枪头装配入管孔，并定位好管子，用TIG焊不加丝点焊于接头处，至少点焊两点，两点间相差180º±5º；

④制作氩气保护罩：采用不锈钢管制作保护罩，为了防止所焊接的管子背面氧化，将不锈钢管，从中间铣开，端面用堵板密封，并开氩气进口；

2）焊接过程：

①采用EWA306电源进行焊接，将内孔旋转氩弧焊枪头采用平衡器吊于龙门架上，旋转可调螺母，调节钨极与焊缝的距离，旋拧枪头的下定位绝缘套管处的压紧螺钉，使钨极压紧于导电芯轴上，导电芯轴的伸出长度可调，保护气体由保护气体孔入口进入，并从出口喷出，排出焊接区的空气；

②内孔旋转氩弧焊枪头的钨极位置调节好后，将整个枪头插入管板孔内，打开氩气，接好地线；同时采用氩气保护罩将所需焊接合拢处密封，并通氩气，防止焊接过程中焊缝背面和空气接触发生氧化；

③用手向前方顶住，按下线控器上的启动开关，电弧自动引燃，内孔旋转氩弧焊枪头进行旋转焊接，焊完后电弧自动衰减，待滞后送气停止后，将枪头慢慢拉出；

④焊接时的工作条件及参数：提前送气时间：3s；滞后送气时间：8s；预熔时间：2.5s；预熔电流：90A；峰值时间：0.15s；峰值电流：128A；基值时间：0.2s；基值电流：35A；

焊接行程：370º；电流衰减时间：6s；焊接速度：170%；焊接电压：9.8～10.3V；

⑤每焊接完一处管子与管板，进行检验：观察焊缝背面是否焊透、成形是否良好、有无明显的内凹、有无裂纹、气孔的缺陷；合格后，行下一个管头的装配、焊接；如不合格，立即返修；

⑥整个管子与管板焊接组装完成后，采用用含1%NH₃的气体以0.89MPa进行气密性试验。