專利名稱：用于在表面實(shí)現(xiàn)焊接接頭的水下自動(dòng)焊接裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
水下自動(dòng)焊接通常用于進(jìn)行焊接維修或工程作業(yè)，例如在核設(shè)施 中或在海上油氣開采設(shè)施中。 在TIG方法中，在耐高溫材料如鎢制的電極與待焊接的零件之 間產(chǎn)生電弧，以使該零件熔化。最常見的是， 一桿形的填料金屬供給熔融 金屬，以充填待焊接的接縫。另外，將惰性氣體圍繞電弧引到熔池上，以 避免焊接過程中在周圍介質(zhì)的作用下發(fā)生氧化。該氣體一般為氬、氦，或 稀有氣體的混合物。 本發(fā)明的目的是提出可消除這些缺點(diǎn)并且實(shí)施簡單、可靠的水下 焊接裝置和方法，并且其可以自動(dòng)地得到良好質(zhì)量的焊縫，而沒有人為水 下干預(yù)。 根據(jù)本發(fā)明的其它特征
16]-焊炬包括供給填料金屬的部件； 根據(jù)本發(fā)明另一特征，在所述焊炬投入使用后，使兩個(gè)包套構(gòu)成 的所述組件的所述外包套上升，以便把所述流引向所述焊接區(qū)外部并保持 該焊接區(qū)不接觸水。


在下面參照以下附圖進(jìn)行的描述中，可了解本發(fā)明的其它特征和 優(yōu)點(diǎn)，附圖中在圖中所示的實(shí)施方式中，焊炬20為TIG型。然后把焊炬20和兩個(gè)包套31、 32形成的組件30所構(gòu)成的焊裝置IO浸入到水下，直到外包套32與表面2幾乎接觸；并且如圖1所示， 使兩個(gè)包套形成的組件30中的至少一個(gè)包套31或32沿焊炬20軸向地移 動(dòng)，以調(diào)節(jié)這些包套的相應(yīng)端部31a、 32a和零件la和lb的表面2之間 的間隙36和37的高度。在該第一階段的過程中，目的是使焊接區(qū)A干燥, 以便在焊炬20點(diǎn)火之前從該焊接區(qū)A消除任何水跡和濕度痕跡。 —微型攝影機(jī)可以位于焊接區(qū)附近，特別是在環(huán)形管24中，用 于通過給遠(yuǎn)距離的操作者視覺指示而有助于實(shí)現(xiàn)良好焊接。
67] —壓力傳感器可位于至少一用于提供干燥流或提供焊接池保護(hù) 氣體的環(huán)形管中，以便參與遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)所述流或氣體的流量和壓力。
[68可以通過按本發(fā)明的焊接裝置，在平坦的表面或可能彎曲的表面 上于任何位置實(shí)現(xiàn)焊接。
權(quán)利要求
1.水下自動(dòng)焊接裝置，用以在表面(2)上實(shí)現(xiàn)焊接接頭(3)，該裝置包括焊炬(20)，所述焊炬(20)包括被保護(hù)套(23)包圍的電極(21)，所述保護(hù)套(23)與所述電極(21)一起形成與提供保護(hù)氣體的部件連接的環(huán)形管(24)，其特征在于，所述焊炬(20)軸向位于同心的兩個(gè)包套(31、32)構(gòu)成的組件(30)中央，所述兩個(gè)包套中的至少一包套能相對所述表面(2)軸向活動(dòng)和調(diào)節(jié)，并且這兩個(gè)包套在它們之間形成環(huán)形空間(34)，該環(huán)形空間用于注射使焊接區(qū)干燥并使該焊接區(qū)保持不接觸水的物劑流；并且，該裝置包括實(shí)現(xiàn)沿待焊接接頭(3)移動(dòng)的移動(dòng)部件。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述焊炬(20)包括供給 填料金屬的部件(22)。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)包套構(gòu)成的所述組件 (30 )包括一靠于所述焊炬(20 )的保護(hù)套(23 )布置的內(nèi)包套(31)和一外包套(32)。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，能軸向移動(dòng) 和調(diào)節(jié)的所述包套是內(nèi)包套(31)。
5. 如權(quán)利要求l至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)包套構(gòu) 成的所述組件(30)的兩個(gè)包套(31、 32)能同時(shí)或相繼軸向移動(dòng)和調(diào)節(jié)。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，內(nèi)包套(31) 和/或夕卜包套(32 )的軸向位移在0 mm 到30mm之間，并優(yōu)選為2 mm到 20 mm。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，注射到所述環(huán) 形空間(34)中的所述物劑流由熱空氣或冷空氣形成，或由等離子體形成， 或由利用稱為HVOF (高速氧燃料)的氣體混合物產(chǎn)生的火焰形成。
8. 用于在表面(2)上實(shí)施焊接接頭(3)的水下自動(dòng)焊接方法，在該 方法中，在所述表面(2)附近將焊炬(20)放置在待焊接接頭(3)的焊 接區(qū)上，所述焊炬(20)包括被保護(hù)套(23)包圍的電極(21)，所述保護(hù)套(23)與所述電極(21) —起限定提供保護(hù)氣體的環(huán)形管(24)，該 方法的特征在于-將同心的兩個(gè)包套(31、 32)構(gòu)成的組件(30)圍繞所述焊炬(20) 的保護(hù)套(23)放置，所述兩個(gè)包套中的至少一包套能相對所述表面(2) 軸向移動(dòng)和調(diào)節(jié)，并且這兩個(gè)包套在它們之間形成環(huán)形空間(34),所述 至少一包套能在相對所述保護(hù)套(23)的端部突出的伸出位置和相對該端 部收回的收縮位置之間移動(dòng)；-在所述環(huán)形空間(34)中注射使所述焊接區(qū)干燥并使該焊接區(qū)保持 不接觸水的物劑流，并在所述環(huán)形管(24)中注射保護(hù)氣體流，外包套(32) 處于伸出位置；-將所述焊炬(20)和同心的兩個(gè)包套(31、 32)構(gòu)成的所述組件(30) 浸入水下，直至所述外包套(32)與所述表面(2)幾乎接觸；-在所述焊接區(qū)干燥后，將兩個(gè)包套構(gòu)成的所述組件(30)的內(nèi)包套 (31)移動(dòng)到伸出位置，以便利用所述保護(hù)氣體流保持所述焊接區(qū)不受干 擾；-使所述焊炬(20)投入使用；和-使所述焊炬(20)和圓柱形的兩個(gè)包套構(gòu)成的組件(30)沿待焊接 接頭(3)移動(dòng)，并通過注射所述流使所述焊接區(qū)保持不接觸水和不受干擾。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述焊炬(20)投入使 用后，使兩個(gè)包套構(gòu)成的所述組件(30)的所述外包套(32)上升，以便 把所述流引向所述焊接區(qū)外部并保持該焊接區(qū)不接觸水。
全文摘要
本發(fā)明涉及水下自動(dòng)焊接裝置，用以在表面(2)上實(shí)現(xiàn)焊接接頭(3)，該裝置包括焊炬(20)，所述焊炬(20)包括被保護(hù)套(23)包圍的電極(21)，所述保護(hù)套(23)與所述電極(21)一起形成與提供保護(hù)氣體的部件連接的環(huán)形管(24)。所述焊炬(20)軸向位于同心的兩個(gè)包套(31、32)構(gòu)成的組件(30)中央，所述兩個(gè)包套中的至少一包套能相對所述表面(2)軸向活動(dòng)和調(diào)節(jié)，并且這兩個(gè)包套在它們之間形成環(huán)形空間(34)，該環(huán)形空間用于注入使焊接區(qū)干燥并使該焊接區(qū)保持不接觸水的物劑流。
文檔編號B23K9/32GK101553337SQ200780041503
公開日2009年10月7日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月7日
發(fā)明者A·托馬, E·維亞爾, G·梅爾, J·穆熱 申請人:阿海琺核能公司