一种充氩装置及充氩方法

技术领域

本发明涉及核工程管道焊接辅助设备技术领域，具体涉及一种充氩装置及充氩方法。

背景技术

在核工程管道中经常用到不锈钢大管道，在对不锈钢大管道进行焊接时，需要在管道内部充入氩气，以对焊缝背面进行保护，防止焊缝背面被空气氧化而导致焊接缺陷。为了充入氩气，需根据不锈钢大管道的规格制作相应的氩气室工装，在焊接前安装氩气室工装；在焊接完成后及时拆除氩气室工装，以免在不锈钢大管道中遗留异物。

以上充氩操作由于需要制作和拆装氩气室工装，严重加大施工的工作量，增加劳动强度；降低焊接效率；并且氩气的消耗量大，制作氩气室耗时且成本高；不锈钢大管道的管径大，充氩存在困难，一旦出现缺陷，返修时需重新挖穿不锈钢大管道的焊缝处。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有充氩操作由于需要制作和拆装氩气室工装，具有工作量大，氩气消耗大，且成本高的缺陷，基于以上情况，开发一种工作量较少，氩气消耗较少，且成本低的充氩装置十分必要。

为了实现上述目的，本发明提供一种充氩装置，适于在大管径的管道单面焊接时，保护焊缝的背面，充氩装置包括：

氩气室，适于手持，并对管道的焊缝背面部分区域进行充氩保护；

阀门，一端通过第一管路与氩气室连接，所述阀门的另一端通过第二管路与氩气供给结构连接。

可选地，所述氩气室靠近焊缝背面的开口端设有与所述焊缝背面形状相适配的斜面。

可选地，所述氩气室为管状。

可选地，所述第一管路和第二管路的材质为不锈钢；且所述第二管路远离阀门的一端适于与氩气供给结构上设有的软管连接。

可选地，所述氩气供给结构为氩气瓶。

可选地，所述氩气室的材质为不锈钢。

可选地，所述阀门的一端通过第一管路与氩气室密封焊接连接。

本发明还提供一种充氩方法，利用所述的充氩装置，包括：

在对管道的焊缝正面焊接的同时，手持氩气室贴合管道上相应于焊接区域的焊缝背面，开启阀门，进行充氩保护；

当焊接的区域变动时，氩气室同步进行变动。

可选地，还包括：当打底焊缝的厚度大于预设值时，关闭阀门，结束充氩保护。

可选地，在所述氩气室外缠设有无毛白布。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本发明提供的充氩装置，适于在大管径的管道单面焊接时，保护焊缝的背面，充氩装置包括：氩气室，适于手持，并对管道的焊缝背面部分区域进行充氩保护；阀门，一端通过第一管路与氩气室连接，所述阀门的另一端通过第二管路与氩气供给结构连接；本申请采用上述技术方案，通过可移动的氩气室对管道的焊缝背面部分区域进行充氩保护；省去制作和拆装氩气室工装的工作，简化焊接施工工序；降低焊工的工作强度；可移动式充氩有效地防止焊缝背面被空气氧化，保证焊接质量和焊接效率；局部区域充氩，节约氩气；成本更低；充氩装置本身便于取材，制作方便，使用简单快捷，安全可靠稳定；并且通过阀门控制氩气流量，使氩气能够及时关闭，达到即用即开，节约氩气的目的。

2.本发明所述氩气室靠近焊缝背面的开口端设有与所述焊缝背面形状相适配的斜面；本申请采用上述技术方案，使得氩气室的开口端更好地贴合管道焊缝背面，减少氩气泄露。

3.本发明所述氩气室为管状；本申请采用上述技术方案，方便手持氩气室，进行移动操作。

4.本发明所述第一管路和第二管路的材质为不锈钢；且所述第二管路远离阀门的一端适于与氩气供给结构上设有的软管连接；本申请采用上述技术方案，方便手持和连接，充氩效果更好，且耐磨损。

5.本发明所述氩气供给结构为氩气瓶；本申请采用上述技术方案，方便移动所述充氩装置在不同施工地点之间转换，充氩装置更便于携带。

6.本发明所述氩气室的材质为不锈钢；本申请采用上述技术方案，具体限定氩气室的材质，提高氩气室的强度和可靠性。

7.本发明所述阀门的一端通过第一管路与氩气室密封焊接连接；本申请采用上述技术方案，通过密封焊接连接，提高连接的可靠程度，防止氩气泄露。

8.本发明提供的充氩方法，利用所述的充氩装置，包括：在对管道的焊缝正面焊接的同时，手持氩气室贴合管道上相应于焊接区域的焊缝背面，开启阀门，进行充氩保护；当焊接的区域变动时，氩气室同步进行变动；本申请采用上述技术方案，通过可移动的氩气室对管道的焊缝背面部分区域进行充氩保护；省去制作和拆装氩气室工装的工作，简化焊接施工工序；降低焊工的工作强度；可移动式充氩有效地防止焊缝背面被空气氧化，保证焊接质量和焊接效率；局部区域充氩，节约氩气；成本更低；充氩装置本身便于取材，制作方便，使用简单快捷，安全可靠稳定；并且通过阀门控制氩气流量，使氩气能够及时关闭，达到即用即开，节约氩气的目的。

9.本发明提供的充氩方法，还包括：当打底焊缝的厚度大于预设值时，关闭阀门，结束充氩保护；本申请采用上述技术方案，在保证焊接质量的前提下，降低充氩操作的工作量，降低工作强度。

10.本发明在所述氩气室外缠设有无毛白布；本申请采用上述技术方案，有效防止氩气侧漏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施方式中提供的充氩装置的连接结构示意图；

图2为本发明实施方式中提供的利用充氩装置进行充氩操作的示意图一；

图3为本发明实施方式中提供的利用充氩装置进行充氩操作的示意图二。

附图标记说明：

1、氩气室；2、阀门；3、第一管路；4、第二管路；5、管道；6、焊枪；7、充氩装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的充氩装置的一种具体实施方式，适于在大管径的管道5单面焊接时，快速充氩，保护焊缝的背面，充氩装置包括：连接设置的氩气室1和阀门2。

所述氩气室1适于手持，并对管道5的焊缝背面部分区域进行充氩保护，具体的，所述管道5的材质为不锈钢，可以是水平布置，也可以是竖直布置；所述氩气室1的材质为不锈钢。所述阀门2的左端通过第一管路3与氩气室1连接，所述阀门2的右端通过第二管路4与氩气供给结构连接；具体的，所述第一管路3和第二管路4的材质为不锈钢，选用仪表小管制作；且所述第二管路4的右端适于与氩气供给结构上设有的软管连接。所述氩气供给结构为氩气瓶。所述阀门2选用小的仪表阀门。

所述阀门2的左端通过第一管路3与氩气室1密封焊接连接，即第一管路3的左端与氩气室1密封焊接连接，第一管路3的右端与阀门2密封焊接连接。所述氩气室1为管状，在靠近焊缝背面的开口端设有与所述焊缝背面形状相适配的斜面。

如图2和图3所示，本发明还提供一种充氩方法，利用所述的充氩装置7，包括以下步骤：

焊接人员在管道5的焊缝正面手持氩弧把焊枪6和焊丝，进行打底焊接操作；同时内部辅助焊接人员手持氩气室1紧密贴合管道5上相应于焊接区域的焊缝背面，开启阀门2，进行充氩保护；当焊接的区域变动时，氩气室1同步进行变动；形成一个可移动式的充氩区域。

当打底焊缝金属的厚度大于预设值时，关闭阀门2，结束充氩保护。具体的，所述预设值为经验值，具体可为5毫米。进一步的，在进行充氩操作时，在所述氩气室1外缠设有无毛白布。

焊接人员继续焊接，直至结束整个焊接工作。对焊接的焊缝进行外观检查，对有问题的焊缝及时处理，直至焊缝的质量合格。

本发明所述充氩装置及充氩方法应用于“华龙一号全球首堆福清核电常规岛”安装工程施工现场。在福清5号机组和6号机组获得广泛应用，福清5号机组和6号机组中的规格为Ф1219×14的不锈钢管道焊缝均采用本申请所述充氩装置7和充氩方法，通过对5号机组和6号机组中规格为Ф1219×14的不锈钢焊缝质量的验收，拍片合格率达到99.99％；整体施工周期与采用传统氩气室工装的方案相比，提前15天左右。

可替换的实施方式，将所述管道5的材质为不锈钢，替换为所述管道5的材质为有色金属，具体的，所述有色金属为铝或钛。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。