一种管对接接头坡口边缘焊缝熔宽检测线划线装置及方法

技术领域

本发明涉及管对接接头领域的焊缝检测线，特别是涉及一种管对接接头坡口边缘焊缝熔宽检测线划线装置及方法。

背景技术

管系焊接施工中存在大量管对接焊缝，在焊接过程中，管件受温度和应力的影响，造成焊缝间隙和坡口宽度在圆周方向上存在差异，焊后导致焊缝宽度不一致，而且焊缝母材坡口棱边熔合量无法测量。焊缝宽度是影响焊接接头质量和性能的重要因素，焊缝过宽，焊接接头受热严重，引起焊缝晶粒粗大，塑性、韧性下降，而且焊接热影响区较大，易产生焊接应力和变形，造成焊接接头强度降低，同时浪费材料增加成本；焊缝过窄，母材和焊缝可能熔合不良，引起应力集中，同时还使焊缝易产生咬边、裂纹、未熔合等焊接缺陷，造成焊接接头强度不足，焊缝易产生断裂等问题。上述问题对焊缝表面成型、焊接结构强度等造成不良影响，存在施工质量风险和后期使用过程中的安全问题。

目前，该类焊缝施工时，特别是焊工取证考试时，需在管子坡口边缘划检测线，用于焊缝棱边熔合量检测，具体划法：

一.专业人员利用参照物进行测量并划出检测线，操作过程繁琐，造成人员和时间的浪费，且容易出现人为差错；

二.板件坡口加工时，采用机加工的方式划出检测线，此方法虽快速准确，但在管子试件装配打磨过程中会造成检测线距离板坡口边缘距离发生不同程度的变化，严重影响焊缝熔宽数值的检测准确率。急需一种管子焊缝检测线划线装置及方法。

发明内容

为了能够解决现有技术中存在的不足，针对管子对接接头焊缝焊接完成后坡口棱边熔合量无法准确测量的问题，本发明提供了一种管对接接头坡口边缘焊缝熔宽检测线划线装置及方法。该方法通过一种管对接接头坡口边缘焊缝熔宽检测线划线装置，焊接人员能够在试件打磨后、装配前，对管子试件坡口边缘划检测线，焊接结束后，通过对检测线与盖面焊缝熔合线的距离进行测量，达到检测盖面焊道管子坡口棱边的熔化量，准确检测焊缝宽度的效果，从而有效控制焊缝盖面质量，提高焊接结构强度，节省人员施工成本，提高工作生产效率，解决焊缝熔宽数值的检测准确率的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

一种管对接接头坡口边缘焊缝熔宽检测线划线装置包括电源指示灯、升降装置、立柱、横向移动装置、横梁、试件滚动胎架、检测线划线器、限位挡件、电源开关和底座；

升降装置安装在带有齿条Ⅰ的立柱外侧，立柱一端安装有电源指示灯，另一端铰接在底座之上；

升降装置外侧连接有带有齿条Ⅱ的横梁，横梁外侧安装有横向移动装置，横向移动装置上安装有检测线划线器；

底座中心部位固定安装有试件滚动胎架，试件滚动胎架的一端的底座上安装有限位挡件，限位挡件采用绝缘材料与底座链接，并通过电源线与电源开关和电源指示灯连接。

为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的一种管对接接头坡口边缘焊缝熔宽检测线划线装置及方法中，包括以下步骤：

步骤一：试件安装与矫正；

步骤二，调节检测线划线器上的可伸缩划针和红外线指示灯的距离；

步骤三，调节检测线划线器上红外线指示灯和管子试件的位置；

步骤四：在管子试件上划焊缝坡口棱边熔化量检测线；

步骤五：划完焊缝坡口棱边熔化量检测线后，对管子试件进行组对并焊接。

积极效果：

1.本发明所提出的装置，结构简单，操作灵活，利用升降装置带动横梁、横向移动装置和检测线划线器垂直下压，使检测线划线器上的可伸缩划针与放置在横向移动装置轴承上管子试件表面接触，此时旋转轴承上的管子试件，使可伸缩划针在管子试件表面划出一圈焊缝坡口棱边熔化量检测线；利用检测线划线器上的划线尺调节红外线指示灯与可伸缩划针的距离并固定，靠红外线指示灯指向管子试件坡口棱边控制划线距离，提升校准划线的精度，使管子试件装配打磨后检测线距离管子坡口边缘距离更为准确，提高焊缝熔宽数值的检测准确率，同时焊工可独立操作，速度快，省去了专人划线造成人员和时间的浪费，提高了生产效率。

2.本发明所提出的方法，管子试件坡口打磨结束后，放置在底座上的试件滚动胎架上，利用管子试件坡口棱边靠在限位挡件上，打开电源开关，试件与限位挡件接触形成回路，电源指示灯亮起；划线时，管子试件在试件滚动胎架的轴承上旋转，电源指示灯一但熄灭，代表可伸缩划针移位，检测线出现误差，此时停止划线，调整管件位置使电源指示灯亮起后继续划线。直到可伸缩划针在管子试件表面准确划出一圈焊缝坡口棱边熔化量检测线。此方法，划线快速准确，操作简单，同时解决了管子试件装配打磨过程中会造成检测线距离管子坡口边缘距离发生不同程度的变化，严重影响焊缝熔宽数值的检测准确率问题。

适宜作为一种管对接接头坡口边缘焊缝熔宽检测线划线装置及方法应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

图1为本实施例结构立体图；

图2为本实施例主视图；

图3为本实施例中检测线划线器主视图；

图4为本实施例中检测线划线器俯视图；

图5为本实施例中升降装置主视图；

图6为本实施例中升降装置侧视图；

图7为本实施例中横向移动装置主视图；

图8为本实施例中横向移动装置俯视图；

图9为本实施例中试件滚动胎架俯视图；

图10为本实施例中试件滚动胎架主视图。

图中，1.电源指示灯，2.升降装置，2.1.旋转手柄Ⅰ，2.2.连接轴杆Ⅰ，2.3.齿轮Ⅰ，2.4.固定套Ⅰ，2.5.连接孔Ⅰ，2.6.紧固螺栓Ⅰ，2.7.固定螺栓Ⅰ，3.立柱，3.1.齿条Ⅰ，4.横向移动装置，4.1.旋转手柄Ⅱ，4.2.连接轴杆Ⅱ，4.3.齿轮Ⅱ，4.4.固定套Ⅱ，4.5.连接孔Ⅱ，4.6紧固螺栓Ⅱ，4.7.固定螺栓Ⅱ，5.横梁，5.1.齿条Ⅱ，6.试件滚动胎架，6.1.手摇正反牙滚珠丝杆滑台，6.2.连接轴杆，6.3.轴承，6.4.螺栓Ⅰ，6.5.固定片，6.6.螺栓Ⅱ，7.检测线划线器，7.1.红外线指示灯，7.2.可伸缩划针，7.3.下夹紧螺丝，7.4.上夹紧螺丝，7.5.划线尺，7.6连接杆，8.限位挡件，9.电源开关，10.底座，11.试件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，

“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”

“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

据图所示，一种管对接接头坡口边缘焊缝熔宽检测线划线装置包括电源指示灯1、升降装置2、立柱3、横向移动装置4、横梁5、试件滚动胎架6、检测线划线器7、限位挡件8、电源开关9和底座10；

升降装置2安装在带有齿条Ⅰ3.1的立柱3外侧，立柱3一端安装有电源指示灯1，另一端铰接在底座10之上；

升降装置2外侧连接有带有齿条Ⅱ5.1的横梁5，横梁5外侧安装有横向移动装置4，横向移动装置4上安装有检测线划线器7；

底座10中心部位固定安装有试件滚动胎架6，试件滚动胎架6的一端的底座10上安装有限位挡件8，限位挡件8采用绝缘材料与底座10链接，并通过电源线与电源开关9和电源指示灯1连接。

为了保证本实施例结构的稳定性，所述检测线划线器7由红外线指示灯7.1、可伸缩划针7.2、下夹紧螺丝7.3、上夹紧螺丝7.4、划线尺7.5和连接杆7.6组成；

红外线指示灯7.1安装在划线尺7.5的0点位置；可伸缩划针7.2通过下夹紧螺丝7.3和上夹紧螺丝7.4安装在带有移动槽的划线尺7.5上，通过调节可伸缩划针7.2在划线尺7.5上移动槽中的位置，确定坡口棱边与检测线的距离；检测线划线器通过连接杆7.6固定在横向移动装置4的连接孔Ⅱ4.5内。

为了进一步保证本实施例结构的稳定性，升降装置2由旋转手柄Ⅰ2.1、连接轴杆Ⅰ2.2、齿轮Ⅰ2.3、固定套Ⅰ2.4、连接孔Ⅰ2.5、紧固螺栓Ⅰ2.6和固定螺栓Ⅰ2.7组成；

升降装置2的固定套Ⅰ2.4安装在带有齿条Ⅰ3.1的立柱3外围，并通过固定螺栓Ⅰ2.7进行固定，立柱3固定在底座10上；固定套Ⅰ2.4内齿轮Ⅰ2.3通过连接轴杆Ⅰ2.2与固定套Ⅰ2.4外部的旋转手柄Ⅰ2.1连接，并保证齿轮Ⅰ2.3与齿条Ⅰ3.1充分咬合；固定套Ⅰ2.4外侧设有连接孔Ⅰ2.5，通过紧固螺栓Ⅰ2.6固定于横梁5。

为了优化本实施例的结构，横向移动装置4由旋转手柄Ⅱ4.1、连接轴杆Ⅱ4.2、齿轮Ⅱ4.3、固定套Ⅱ4.4、连接孔Ⅱ4.5、紧固螺栓Ⅱ4.6和固定螺栓Ⅱ4.7组成；

横向移动装置4安装在带有齿条Ⅱ5.1的横梁5外围，通过固定螺栓Ⅱ4.7进行固定；固定套Ⅱ4.4内齿轮Ⅱ4.3通过连接轴杆Ⅱ4.2与固定套Ⅱ4.4外部的旋转手柄Ⅱ4.1连接，并保证齿轮Ⅱ4.3与齿条Ⅱ5.1充分啮合；固定套Ⅱ4.4外侧设有连接孔Ⅱ4.5，通过紧固螺栓Ⅱ4.6固定检测线划线器7上的连接杆7.6。

为了更加优化实施例的结构，试件滚动胎架6由手摇正反牙滚珠丝杆滑台6.1、连接轴杆6.2、轴承6.3、螺栓Ⅰ6.4、固定片6.5和螺栓Ⅱ6.6组成；

手摇正反牙滚珠丝杆滑台6.1安装在底座10上；连接轴杆6.2通过固定片6.5和螺栓Ⅱ6.6固定在手摇正反牙滚珠丝杆滑台6.1上；轴承6.3通过螺栓Ⅰ6.4固定在连接轴杆6.2的两端，试件11放置在轴承6.3上面。

为了再进一步优化本实施例的结构，上述结构在使用过程中，首先，将试件11放置在试件滚动胎架6轴承6.3的上面，并使试件11的坡口棱边与限位挡件8充分接触形成回路，电源指示灯1亮起，起到固定试件11位置的作用；打开红外线指示灯7.1，通过调整横向移动装置4，红外线指示灯7.1的红外线与试件11的坡口棱边垂直相交；然后，向下调整升降装置2，直到检测线划线器7上的可伸缩划针7.2与试件11接触，才停止向下调整升降装置2，再保证电源指示灯1常亮状态下转动试件11一周，在试件11上留下划线，起到划线定位效果。

本实施例的工作过程：

一种管对接接头坡口边缘焊缝熔宽检测线划线方法，包括以下步骤：

步骤一：试件安装与矫正；

管子试件11坡口打磨结束后，根据管子试件11的直径，调节试件滚动胎架6上的手摇正反牙滚珠丝杆滑台6.1，使固定在手摇正反牙滚珠丝杆滑台6.1上的两个安装有轴承6.3的连接轴杆6.2达到合适的距离，然后将管子试件11放置在底座10上的试件滚动胎架6上，并保证管子试件11坡口棱边与限位挡件8充分接触，打开电源开关9，管子试件11与限位挡件8接触形成回路，电源指示灯1亮起，保证管子试件11准确放置在试件滚动胎架6上两个安装有轴承6.3的连接轴杆6.2中间。从而矫正管子试件11的放置位置；

步骤二，调节检测线划线器7上的可伸缩划针7.2和红外线指示灯7.1的距离；

根据检测线与管子试件11坡口棱边距离的相关规定，利用划线尺7.5上的刻度，将可伸缩划针7.2和红外线指示灯7.1的距离调节到规定距离，通过下夹紧螺丝7.3和上夹紧螺丝7.4把可伸缩划针7.2固定在划线尺7.5上，确保划线过程中可伸缩划针7.2和红外线指示灯7.1的距离不发生变化；

步骤三，调节检测线划线器7上红外线指示灯7.1和管子试件11的位置；

可伸缩划针7.4和红外线指示灯7.1距离调节完成后，打开红外线指示灯7.1，通过调节横梁5上的横向移动装置4，使红外线指示灯7.1的红外线指向管子试件11坡口棱边，然后拧紧固定螺栓Ⅱ4.7，保证检测线划线器7在使用过程中位置不发生变化，确保划出检测线的准确性；

步骤四：在管子试件11上划焊缝坡口棱边熔化量检测线；

步骤一、步骤二和步骤三结束后，通过调节升降装置2上的旋转手柄Ⅰ2.1，控制升降装置2向下移动，同时联动带着横梁5、横向移动装置4和检测线划线器7向下移动，直到可伸缩划针7.2压在管子试件11上后，停止调节升降装置2上的旋转手柄Ⅰ2.1，然后拧紧固定螺栓Ⅰ2.7，将升降装置2固定；保证电源指示灯1常亮状态，右手转动管子试件11在试件滚动胎架6的轴承6.3上旋转一圈，利用可伸缩划针7.2在管子试件11表面划出一圈焊缝坡口棱边熔化量检测线；

步骤五：划完焊缝坡口棱边熔化量检测线后，对管子试件11进行组对并焊接；焊接结束后，通过对检测线进行测量，达到检测盖面焊道管子试件坡口棱边熔化量，准确检测焊缝宽度的效果，从而有效控制焊缝盖面质量，提高焊接结构强度，节省人员施工成本，提高工作生产效率。

本实施例的特点：

该装置通过检测线划线器7上红外线指示灯7.1发出的红外线与可伸缩划针7.2形成平行线的原理，当检测线划线器7上以红外线指示灯7.1发出的红外线指向管子试件11的坡口棱边时，可伸缩划针7.2在管子试件11上划出的线为焊缝坡口棱边熔化量检测线，划线前，打开电源开关9，划线过程中保证管子试件11坡口棱边与限位挡件8充分接触，形成回路，电源指示灯1亮起，当电源指示灯1熄灭时，代表可伸缩划针7.2移位，检测线出现误差，此时停止划线，调整管子试件位置使电源指示灯1亮起后继续划线。直到可伸缩划针7.2在管子试件11表面准确划出一圈焊缝坡口棱边熔化量检测线。精准无误差，解决了管子试件11装配打磨过程中会造成检测线距离管子试件坡口边缘距离发生不同程度的变化，严重影响焊缝熔宽数值的检测准确率问题。

最后应说明的是：

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。