專利名稱:水下局部干法焊炬的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種水下焊接裝置，特別是一種能夠回收昂貴的惰性保護(hù)氣體(He／Ar)的水下局部干法焊炬。
為用于水下油、氣管道和平臺修復(fù)的焊接，水下干法焊接通常需用干式水下焊接倉，液壓管道對中裝置和多種船舶聯(lián)合作業(yè)；因此，費(fèi)用很大。而濕式水下焊接，雖然簡單易行，但因焊接的全過程在一定壓力下的水介質(zhì)中進(jìn)行，水的存在和分解會導(dǎo)致形成焊縫裂縫，而且大量水蒸氣的生成，使焊縫質(zhì)量疏松。為了確保水下焊接質(zhì)量和減少設(shè)備投資，目前采用局部干法水下焊接。它是在熔焊區(qū)內(nèi)造成一種局部干燥的環(huán)境氣氛，讓焊接過程在這個(gè)局部干燥的空間內(nèi)進(jìn)行，這一點(diǎn)是已經(jīng)公知的。日本三菱公司推出的水簾式局部干法水下焊炬就是利用氣流和水流排出焊炬空腔中的水，用惰性保護(hù)氣體(如氦氣、氬氣等)保護(hù)水下熔焊，從而得到比較滿意的焊接質(zhì)量。〔參見三菱重工技術(shù)16卷第二期1979年6月 13－22頁Mitsubish Heavy Industries Review〕。日本國家工業(yè)研究所公開的刷式局部干法水下焊接，采用一種不銹鋼絲刷制成的鋼刷噴嘴，套在一般的MIG焊炬上；保護(hù)氣體從內(nèi)腔，經(jīng)鋼刷形成細(xì)微的氣泡逸出，腔內(nèi)氣壓高于水壓，使水不再進(jìn)入焊炬空腔。由于鋼絲刷富有彈性，即使距離略有變化，也不影響水下焊接作業(yè)。這種局部干法水下焊接兼有干式和濕式的優(yōu)點(diǎn)，但是，在整個(gè)焊接過程中需要消耗大量昂貴的惰性保護(hù)氣體(如氦氣、氬氣等)，這使局部干法水下焊接的實(shí)際費(fèi)用大大提高。
鑒于這種情況，本實(shí)用新型的目的是，提供一種改進(jìn)的局部干法水下焊炬，以一種簡單的方式回收惰性保護(hù)氣體以降低操作費(fèi)用。
本實(shí)用新型解決這個(gè)任務(wù)的方式是改變水下焊炬的結(jié)構(gòu)，使得惰性保護(hù)氣體在起到排水和保護(hù)作用之后，能被大部分回收。它的基本結(jié)構(gòu)型式是在鋼刷式焊炬本體的外部，裝上可拆卸的導(dǎo)氣罩和密封件；這樣，惰性保護(hù)氣體經(jīng)裙刷逸出后，先進(jìn)入導(dǎo)氣罩，由于密封件的作用使大部分惰性保護(hù)氣體經(jīng)出氣口回收至水面回集氣袋，供循環(huán)使用或下次使用。
焊炬的本體是二個(gè)中空的同軸圓柱體，兩者制成一體，下端分別接兩個(gè)可拆卸式喇叭形套管構(gòu)成。
裙刷安裝在焊炬本體上可拆卸式內(nèi)圓柱體的套管上，它由不銹鋼絲刷制成，裙刷的長度為30～50毫米，套管與內(nèi)圓柱體用螺紋連接，便于在水下更換。
焊炬外部的導(dǎo)氣罩是安裝在焊炬本體外圓柱體的下端。周邊嵌貼泡沫塑料，橡膠等密封件，通過螺紋與本體外圓柱體聯(lián)接，亦便于水下更換。
焊炬的頂端有一有機(jī)玻璃的密封圈，外面有2至4片可轉(zhuǎn)動的護(hù)目玻璃，供潛水焊工觀察焊接情況時(shí)調(diào)節(jié)選用。焊炬本體內(nèi)圓柱體中裝有照明燈，為引弧前水下觀察提供照明。同時(shí)，采用弧長自動控制器，及提高焊接質(zhì)量和降低對潛水焊工的技術(shù)要求。
本實(shí)用新型的局部干法水下焊炬，由于采用He／Ar惰性保護(hù)氣體，從而保證了水下焊接質(zhì)量，使用這種焊炬可以在水下150－200米進(jìn)行焊接，同時(shí)，由于大部分He／Ar可以回收循環(huán)使用，使作業(yè)費(fèi)用大大降低。整個(gè)焊炬結(jié)構(gòu)簡單、合理、焊炬本體由不銹鋼制成，耐腐蝕不易燒損。若干易損部件采用可卸式，便于水下更換，提高作業(yè)效率。
下列附圖描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
圖1是水下局部干法焊接系統(tǒng)的方框圖，其中〔1〕為電焊機(jī)，〔2〕為供氣瓶，〔3〕為回收氣瓶，〔4〕為壓氣機(jī)，〔5〕為集氣袋，〔6〕為焊炬，〔7〕為送絲箱，〔8〕為焊件。
圖2是水下局部干法焊炬的正面剖視圖，其中〔9〕為焊絲管，〔10〕為焊絲，〔11〕為導(dǎo)電咀，〔12〕為回收氣室，〔13〕為裙刷，〔14〕為導(dǎo)氣罩，〔15〕為護(hù)目玻璃，〔16〕為觀察窗，〔17〕為焊炬本體，〔18〕為照明燈，〔19〕為內(nèi)氣室，〔20〕為回收氣管孔，〔21〕為密封件，〔22〕為內(nèi)圓柱體，〔23〕外圓柱體，〔24〕為裙刷套管。
圖3是水下局部干法焊炬的側(cè)視圖，其中〔25〕為進(jìn)氣伐。
由圖1所示，電焊機(jī)〔1〕通過電纜經(jīng)送絲箱〔7〕向焊炬〔6〕和焊件〔8〕供電。起排水和保護(hù)作用的惰性氣體(He／Ar)由水面供氣瓶〔2〕供給。供氣及回收氣路如下供氣瓶〔2〕→送絲箱〔7〕→焊炬〔6〕→集氣袋〔5〕→壓氣機(jī)〔4〕→(He／Ar)回收氣瓶〔3〕?；厥盏腍e／Ar氣體可直接循環(huán)使用，亦可留待下次再用。
圖2和圖3給出了一種具體的水下局部干法焊炬，它由焊炬本體〔17〕，喇叭形導(dǎo)氣罩〔14〕和裙刷套管〔24〕，焊絲管〔9〕，導(dǎo)電咀〔11〕和觀察窗〔16〕等部份組成。焊炬本體〔17〕是兩個(gè)中空的同軸圓柱體外圓柱體〔23〕和內(nèi)圓柱體〔22〕，兩者制成一體，內(nèi)圓柱體的空腔是內(nèi)氣室〔19〕，使用時(shí)充以惰性保護(hù)氣體，外圓柱體與內(nèi)圓柱體之間的空腔是回收氣室〔12〕，是惰性保護(hù)氣體的回收通道。在外圓柱體〔23〕的上部有一個(gè)回收氣管孔〔20〕，用管子與位于水面上的回路裝置相連接。在此兩個(gè)中空同軸圓柱體的下端分別接兩個(gè)可拆卸的喇叭形套管導(dǎo)氣罩〔14〕和裙刷套管〔24〕。導(dǎo)氣罩〔14〕用螺紋與外圓柱體〔23〕相接，並在其下端周邊上嵌貼有用泡沫塑料或橡膠制成的密封件；裙刷套管〔24〕用螺紋與內(nèi)圓柱體〔22〕相接，並在其下端周邊上嵌裝有用不銹鋼絲制成的裙刷〔13〕，形成焊接腔體。在焊炬本體〔17〕頂部裝有一塊用有機(jī)玻璃做成的觀察窗〔16〕，外面還有2～4片可轉(zhuǎn)動的護(hù)目玻璃〔15〕；在焊炬本體〔17〕的上部還裝有焊絲管〔9〕和進(jìn)氣伐〔25〕，焊絲管用密封件密封並用螺母壓緊，在焊絲管的下端裝有導(dǎo)電咀。進(jìn)氣伐作為惰性氣體的入口。
以上所述的水下局部干法焊炬，其工作狀態(tài)為焊絲〔10〕從送絲箱〔7〕經(jīng)送絲管〔9〕再經(jīng)導(dǎo)電咀〔11〕送出。惰性氣體經(jīng)進(jìn)氣伐〔25〕送入內(nèi)氣室〔19〕，並將內(nèi)氣室的水經(jīng)裙刷〔13〕的縫中排出，從而形成局部干燥的空腔。為了維持這一空腔的干燥氣氛，必須不斷充入惰性氣體。多余的氣體則從刷縫排入回收氣室〔12〕。由于導(dǎo)氣罩〔14〕下端的密封件〔21〕的作用，惰性氣體不是排入水中，而是大部分經(jīng)回收氣室〔12〕的回收氣管孔〔20〕通過氣管至水面上的集氣袋〔5〕，達(dá)到回收目的。由于焊接時(shí)焊炬必須不斷移動以及其它原因，不可能全部回收惰性氣體，但通?？苫厥?0～90％。
權(quán)利要求
1.一種用惰性氣體保護(hù)的，由焊炬本體、焊絲導(dǎo)管、導(dǎo)電咀、裙刷和進(jìn)氣伐組成的水下局部干法焊炬，其特征在于焊炬本體[17]是兩個(gè)制成一體的、構(gòu)成內(nèi)氣室[19]和回收氣室[12]的中空同軸圓柱體內(nèi)圓柱體[22]和外圓柱體[23]，內(nèi)圓柱體[22]下端安裝有可卸式裙刷套管[24]和裙刷[13]，外圓柱體[23]下端裝有可卸式導(dǎo)氣罩[14]及密封件[21]，在外圓柱體[23]上部有一個(gè)回收氣體孔[20]。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的水下焊炬，其特征在于所說的焊炬本體〔17〕頂端有觀察窗〔16〕，同時(shí)，其外部帶有2～4擋護(hù)目玻璃片〔15〕。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的水下焊炬，其特征在于所說的裙刷〔13〕長度為30～50毫米，由不銹鋼絲刷制成。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種用惰性氣體(He/Ar)保護(hù)的水下局部干法焊接裝置。其特點(diǎn)是該裝置能回收80～90％保護(hù)氣體。它主要是在水下局部干法鋼刷式焊炬的外部一體制有構(gòu)成回收氣室的外套筒和可拆卸的導(dǎo)氣罩及密封件構(gòu)成回收通道，在水面上有一套保護(hù)氣體回收裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，惰性氣體回收率高，從而降低了操作費(fèi)用，同時(shí)，由于若干易損部件采用可卸式，便于水下更換，提高了作業(yè)效率。適用于對水下油、氣管道和平臺修復(fù)等焊接工程。
文檔編號B23K9/00GK86206543SQ86206543
公開日1987年11月7日 申請日期1986年11月26日
發(fā)明者陳式亮 申請人:陳式亮導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan