一种管类零件熔覆对接装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及熔覆对接技术领域，具体为一种管类零件熔覆对接装置及其使用方法。

背景技术

传统管类零件对接过程中，将零件轴线垂直放置，为确保零件放置稳定性通常需在两零件对接端面加工配合止口，造成机加工周期长，加工任务繁琐，同时由于零件的放置方式而引起不稳定因素较多，如安全隐患、施工时熔覆设备与对接部位的高度差等，造成施工现场劳动量大，并且在对接过程中由外部接应力引起的零件变形等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管类零件熔覆对接装置及其使用方法，降低熔覆对接施工者劳动强度及施工现场不平整导致的熔覆质量问题，充分解决了圆管熔覆对接的施工困难等问题，提高管类零件对接同轴度及材料熔覆质量。

为实现上述技术效果，本发明一种管类零件熔覆对接装置中的对接装置包括有底板、支撑板、转轮和轴，支撑板焊接在底板顶面上，支撑板设有三个，三个支撑板平行，轴连接在三个支撑板远离底板的上部，轴穿过三个支撑板，转轮转动连接在轴上，转轮设有两个，两个转轮分别连接在两两支撑板之间，对接装置两个为一组，一组的两个对接装置平行，对接零件转动连接在一组的两个对接装置的转轮之间。

进一步的，所述的支撑板远离底板的上部设有通孔，轴插接在通孔内。

进一步的，所述的每个转轮与轴之间均连接有轴承，每个转轮与轴之间均连接有两个轴承。

进一步的，所述的三个支撑板中左右两侧的支撑板的通孔与轴之间分别连接有轴承挡套Ⅲ和轴承挡套Ⅰ，轴承挡套Ⅲ一端贴合在轴承上，轴承挡套Ⅰ一端贴合在轴承上。

进一步的，所述的三个支撑板中间的支撑板的通孔与轴之间连接有轴承挡套Ⅱ，轴承挡套Ⅱ两端均贴合在轴承上。

进一步的，所述的轴承挡套Ⅲ外侧的轴上连接有弹性挡圈。

进一步的，所述的轴承挡套Ⅰ外侧的轴上连接有弹性挡圈。

进一步的，所述的一组对接装置包括有一个底座板，一组对接装置的两个底板均连接在底座板上，底板上设有螺栓孔，螺栓孔内来连接有螺栓，底板通过螺栓固定连接在底座板上，底座板上设有与螺栓配合的螺孔。

一种管类零件熔覆对接装置的使用方法，包括有如下步骤：

步骤1.将对接零件对接端面采用机加工方式制备夹角45°~80°、端面留1mm~3mm钝边的熔覆坡口，并除去熔覆坡口周围25mm~50mm内的水分、油污和杂质；

步骤2.标记对接零件的重心，将对接零件的重心置于一组对接装置的几何中心位置，调整对接零件，使两个对接零件保持同轴状态；

步骤3.将对接零件的对接端面调整至1.5mm~3.5mm水平距离，用GTAW方法进行间歇性熔覆固定，间歇性熔覆采用间隔75mm~80mm进行熔覆作业；

步骤4.对接零件熔覆施工作业中保持8cm/min~12cm/min的线速度；

步骤5. 对接零件继续保持稳定的转动线速度，采用SMAW方法完成填充和盖面层的熔覆对接，盖面层温度降低至60℃~80℃后执行二次熔覆，降温过程中以15r/min~30r/min的速度匀速转动。

本发明的有益效果是：本发明的对接装置为对接零件提供熔覆基础，使用时可使对接零件稳定转动，大大提高了加工过程中的安全，省略了施工者在施工过程中围绕零件边走边施工的步骤，降低了施工人员的劳动量，使用方便；本发明对接破口形式的改变，母材熔覆成型性好，提高了熔覆对接稳定性及对接质量，由于对接过程有稳定的角速度，因此由熔融对接引起外部应力变形量得到充分补偿，从而达到零件在对接过程中同轴度的保证。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剖视图；

图3为本发明使用状态示意图；

图4为本发明图3的侧视图。

图中：1.底板；101.螺栓孔；2.支撑版；201.通孔；3.转轮；4.轴承挡套Ⅰ；5.轴承挡套Ⅱ；6.轴承挡套Ⅲ；7.轴；8.弹性挡圈；9.轴承；10.底座板；11.对接零件。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明发明一种管类零件熔覆对接装置中的对接装置包括有底板1、支撑板2、转轮3和轴7，支撑板2焊接在底板1顶面上，支撑板2设有三个，三个支撑板2平行，轴7连接在三个支撑板2远离底板1的上部，轴7穿过三个支撑板2，转轮3转动连接在轴7上，转轮3设有两个，两个转轮3分别连接在两两支撑板2之间，所述的支撑板2远离底板1的上部设有通孔201，轴7插接在通孔201内，所述的每个转轮3与轴7之间均连接有轴承9，每个转轮3与轴7之间均连接有两个轴承9，所述的三个支撑板2中左右两侧的支撑板2的通孔201与轴7之间分别连接有轴承挡套Ⅲ6和轴承挡套Ⅰ4，轴承挡套Ⅲ6一端贴合在轴承9上，轴承挡套Ⅰ4一端贴合在轴承9上，所述的三个支撑板2中间的支撑板2的通孔201与轴7之间连接有轴承挡套Ⅱ5，轴承挡套Ⅱ5两端均贴合在轴承9上，所述的轴承挡套Ⅲ6外侧的轴7上连接有弹性挡圈8，所述的轴承挡套Ⅰ4外侧的轴7上连接有弹性挡圈8。

对接装置两个为一组，一组的两个对接装置平行，对接零件11转动连接在一组的两个对接装置的转轮3之间，所述的一组对接装置包括有一个底座板10，一组对接装置的两个底板1均连接在底座板10上，底板1上设有螺栓孔101，螺栓孔101内来连接有螺栓，底板1通过螺栓固定连接在底座板10上，底座板10上设有与螺栓配合的螺孔。

本发明的对接装置为对接零件11提供熔覆基础，使用时可使对接零件11稳定转动，大大提高了加工过程中的安全，省略了施工者在施工过程中围绕零件边走边施工的步骤，降低了施工人员的劳动量，使用方便。

一种管类零件熔覆对接装置的使用方法，包括有如下步骤：

步骤1.将对接零件11对接端面采用机加工方式制备夹角45°~80°、端面留1mm~3mm钝边的熔覆坡口，并除去熔覆坡口周围25mm~50mm内的水分、油污和杂质；此种形式单面熔覆双面成型，熔覆质量高，内部缺陷少，熔覆表面美观；

步骤2.标记对接零件11的重心，将对接零件11的重心置于一组对接装置的几何中心位置，调整对接零件11，使两个对接零件11保持同轴状态；

步骤3.将对接零件11的对接端面调整至1.5mm~3.5mm水平距离，由于钝边的形成，可在熔覆过程中可以起到长度补偿的作用，在施工作业中可以有效地控制零件熔覆长度对接零件的同轴度，用GTAW方法进行间歇性熔覆固定，间歇性熔覆采用间隔75mm~80mm进行熔覆作业，通过间歇性的施工作业，可以有效地避免应力变形，同时可以控制熔覆后对接件的同轴度；

步骤4.对接零件11熔覆施工作业中保持8cm/min~12cm/min的线速度；控制作业线速度能有效避免有气孔、烧穿、裂纹、咬边等缺陷，熔覆层间、外形美观，熔覆过程稳定，同时具备最高的生产效率；

步骤5. 对接零件11继续保持稳定的转动线速度，采用SMAW方法完成填充和盖面层的熔覆对接，盖面层温度降低至60℃~80℃后执行二次熔覆，降温过程中以15r/min~30r/min的速度匀速转动。

实施例一：

本实施例中，对接零件11直径为356mm，壁厚16mm，总长1200mm；使用的对接装置中底板1厚度为16mm，支撑板2厚度为16mm，轴7直径为20mm，转轮3直径为180mm；底座板10厚度为20mm，两个对接装置之间的距离为540mm。

熔覆对接作业时按照如下步骤进行：

步骤1.将对接零件11对接端面采用机加工方式制备夹角为60°，端面2mm钝边熔覆坡口，并除去熔覆坡口水分、油污和杂质；

步骤2.标记对接零件11的重心，将对接零件11的重心置于一组对接装置的几何中心位置，调整对接零件11，使两个对接零件11保持同轴状态；

步骤3.将对接零件11的对接端面水平距离调整至2mm，用GTAW方法进行间歇性熔覆固定，每间隔75mm进行熔覆作业；

步骤4.对接零件11保持稳定的12cm/min线速度转动作业，采用GTAW方法进行持续性熔覆打底作业；

步骤5. 对接零件11继续保持稳定的转动线速度，采用SMAW方法完成填充和盖面层的熔覆对接。

熔覆对接作业作业后，经过检测两个对接零件11的同轴度为0.3mm，熔覆对接处质量良好，满足NB/T 47013.2 Ⅱ级合格要求，同时作业时间由之前的平均15.3小时减少至13.8小时。

实施例二：

本实施例中，对接零件11直径为377mm，壁厚14mm，总长1800mm，使用的对接装置中底板1厚度为20mm，支撑板2厚度为20mm，轴7直径为25mm，转轮3直径为185mm；底座板10厚度为30mm，两个对接装置之间的距离为923mm。

熔覆对接作业时按照如下步骤进行：

步骤1.将对接零件11对接端面采用机加工方式制备夹角为65°，端面2.5mm钝边熔覆坡口，并除去熔覆坡口水分、油污和杂质；

步骤2.标记对接零件11的重心，将对接零件11的重心置于一组对接装置的几何中心位置，调整对接零件11，使两个对接零件11保持同轴状态；

步骤3.将对接零件11的对接端面水平距离调整至2.5mm，用GTAW方法进行间歇性熔覆固定，每间隔77mm进行熔覆作业；

步骤4.对接零件11保持稳定的11.5cm/min线速度转动作业，采用GTAW方法进行持续性熔覆打底作业；

步骤5. 对接零件11继续保持稳定的转动线速度，采用SMAW方法完成填充和盖面层的熔覆对接。

熔覆对接作业作业后，经过检测两个对接零件11的同轴度为0.4mm，熔覆对接处质量良好，满足NB/T 47013.2 Ⅱ级合格要求，同时作业时间有之前的平均16.7小时减少至14.9小时。

实施例三：

本实施例中，对接零件11直径为400mm，壁厚20mm，总长1500mm，使用的对接装置中底板1厚度为22mm，支撑板2厚度为22mm，轴7直径为30mm，转轮3直径为175mm；底座板10厚度为32mm，两个对接装置之间的距离为677.6mm。

熔覆对接作业时按照如下步骤进行：

步骤1.将对接零件11对接端面采用机加工方式制备夹角为63°，端面1.5mm钝边熔覆坡口，并除去熔覆坡口水分、油污和杂质；

步骤2.标记对接零件11的重心，将对接零件11的重心置于一组对接装置的几何中心位置，调整对接零件11，使两个对接零件11保持同轴状态；

步骤3.将对接零件11的对接端面水平距离调整至1.5mm，用GTAW方法进行间歇性熔覆固定，每间隔80mm进行熔覆作业；

步骤4.对接零件11保持稳定的10.5cm/min线速度转动作业，采用GTAW方法进行持续性熔覆打底作业；

步骤5. 对接零件11继续保持稳定的转动线速度，采用SMAW方法完成填充和盖面层的熔覆对接。

熔覆对接作业作业后，经过检测两个对接零件11的同轴度为0.37mm，熔覆对接处质量良好，满足NB/T 47013.2Ⅱ级合格要求，完全满足使用要求，同时作业时间有之前的17.4小时减少至15.7小时。

本发明对接破口形式的改变，母材熔覆成型性好，提高了熔覆对接稳定性及对接质量，由于对接过程有稳定的角速度，因此由熔融对接引起外部应力变形量得到充分补偿，从而达到零件在对接过程中同轴度的保证。