[发明专利]一种双层复合管直缝焊接加热装置及其工艺

权利要求书

1.一种双层复合管直缝焊接加热装置，其特征在于：所述装置包括主液压机架、副液压机架、外层管感应加热装置和内层管感应加热装置；所述主液压机架上端连接所述外层管感应加热装置，所述副液压机架设置在主液压机架的后侧，所述内层管感应加热装置设置在副液压机架的前端；双层复合管坯的外层管壁和内层管壁分别与外层管感应加热装置和内层管感应加热装置对应；

所述外层管感应加热装置包括支撑板、Ⅰ号伺服电机、联轴器、长轴丝杆、嵌入式滑块、推杆、滑板、转动台、舵机、非标联轴器、摇杆、电源模块、Ⅰ号感应线圈、圆柱式电源模块、Ⅰ号红外测温仪和圆柱式铰链；所述支撑板与主液压机架上端连接，所述Ⅰ号伺服电机设置在支撑板的上平面，所述Ⅰ号伺服电机输出端通过联轴器与长轴丝杆连接，所述长轴丝杆带动嵌入式滑块在支撑板的滑槽内运动，所述滑板对称设置在嵌入式滑块的后侧且与支撑板的滑槽滑动连接，所述嵌入式滑块的左右两端对称设置有推杆，两侧所述滑板上方对称设置有转动台，两侧推杆的一端与嵌入式滑块转动连接，另一端与转动台转动连接，所述转动台的上端分别设置有舵机，所述舵机的输出端通过非标联轴器控制摇杆摆动，所述摇杆下端设置有电源模块，所述电源模块内侧底部与I号感应线圈一端连接，可带动Ⅰ号感应线圈转动，所述Ⅰ号感应线圈另一端与圆柱式电源模块连接，所述圆柱式电源模块与圆柱式铰链组成转动副，所述圆柱式铰链与支撑板前侧下端面连接，所述Ⅰ号红外测温仪设置在支撑板的下平面前端；

所述内层管感应加热装置包括Ⅱ号伺服电机、短轴丝杠、矩形滑块、长轴推杆、异形滑块、短轴摇杆、Ⅱ号感应线圈、L形电路模块、关节电路模块和Ⅱ号红外测温仪；所述Ⅱ号伺服电机设置在副液压机架的上端面，所述Ⅱ号伺服电机下端连接短轴丝杆，所述矩形滑块与短轴丝杆滑动连接，可随短轴丝杆的转动上下移动，所述矩形滑块内侧与长轴推杆的上端转动连接，所述长轴推杆的下端与异形滑块转动连接，所述异形滑块与副液压机架的前端面滑动连接，所述异形滑块左右两端对称设置有短轴摇杆，所述短轴摇杆一端与异形滑块连接，另一端与L形电路模块下端联接，所述L形电路模块前端与Ⅱ号感应线圈的一端连接，所述Ⅱ号感应线圈的另一端与关节电路模块的一端连接，所述关节电路模块的另一端与副液压机架的前端端关节球端面形成滑动摩擦副，所述Ⅱ号红外测温仪设置在副液压机架前端。

2.一种采用权利要求1所述装置的双层复合管直缝焊接加热工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

S1、焊接加热预备阶段；该阶段具体包括以下步骤：

（1.1）确定待加工管坯的焊接开口角θ、内外焊缝坡口角和、设定管坯内外焊接温度和，管坯内外温差极值和；

（1.2）分别控制内层管感应加热装置和外层管感应加热装置中的Ⅰ号伺服电机和Ⅱ号伺服电机转动，调节两个Ⅰ号感应线圈的夹角和两个Ⅱ号感应线圈的夹角，使；

（1.3）在焊接前根据管坯内外焊缝坡口角大小，控制舵机转动，使两个Ⅰ号感应线圈的倾斜角，同时手动调节两个Ⅱ号感应线圈，使两个II号感应线圈的倾斜角；

（1.4）根据管坯的管径尺寸调节主液压机架和副液压机架的升降，使Ⅰ号感应线圈和Ⅱ号感应线圈对准管坯的内外焊接坡口；

S2、焊接加热阶段；该阶段具体包括以下步骤：

（2.1）Ⅰ号感应线圈和Ⅱ号感应线圈分别接通两个不同的感应电源，对内外焊缝进行差温加热；

（2.2）Ⅰ号红外测温仪和Ⅱ号红外测温仪分别测量管坯内外焊缝坡口温度和，由中央处理器计算并控制：当时，若则控制外层管感应加热装置增大两个Ⅰ号感应线圈的夹角，降低Ⅰ号感应线圈与焊缝的距离；当时，若则控制外层管感应加热装置减小两个Ⅰ号感应线圈的夹角，增大Ⅰ号感应线圈与焊缝的距离；同理，当时，若则控制内层管感应加热装置增大两个Ⅱ号感应线圈的夹角，降低Ⅱ号感应线圈与焊缝的距离；当时，若则控制内层管感应焊接加热装置减小两个Ⅱ号感应线圈的夹角，增大Ⅱ号感应线圈与焊缝的距离；

S3、Ⅰ号红外测温仪和Ⅱ号红外测温仪分别测量管坯内外焊缝坡口温度，当温度持续保持在、状态10S后，装置停止工作。