一种p92钢管道药芯焊焊接热处理设备的制作方法

1.本发明属于药芯焊自动化热处理技术领域，具体涉及一种p92钢管道药芯焊焊接热处理设备。


背景技术：

2.新型金属间化合物被认为是极有潜力应用于航空发动机的轻质结构材料，例如p92钢是在p91钢的基础上加入1.5%~2.0%的w，降低0.5%的mo，同时增加了少量b的新型耐热钢，p92钢在600℃的许用应力比p91高30%以上，且抗热疲劳性、热传导系数和膨胀系数远优于奥氏体不锈钢，抗腐蚀性和抗氧化性能也优于其它9%cr的铁素体耐热钢口。现在被广泛应用于我国超超临界机（saw）是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。埋弧自动焊具有生产效率高、焊缝质量好、节约材料改善劳动强度等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。1000mw火电机组主蒸汽管道厚壁p92钢埋弧自动焊焊接接头在不同回火温度下，焊缝、热影响区及母材的各项性能指标，为厚壁p92钢埋弧自动焊焊后热处理工艺的选取有重要的指导意义。
3.另一方面，在焊接过程中产生的气体及灰尘，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，焊接烟尘在一类致癌物清单中，现有同类产品普遍不具有焊接烟尘防护措施，不仅污染环境，而且严重威胁工作人员健康。


技术实现要素：

4.针对现有技术p92钢药芯焊焊接缺少实时热处理的问题，以及后续热处理时增加工序和耗能问题，本发明提供一种p92钢管道药芯焊焊接热处理设备，实现焊接热处理同时进行且节能环保。
5.本发明解决其技术问题的方案是：采用一种p92钢管道药芯焊焊接热处理设备，该设备包括焊接预热装置、旋转承载装置、主机、风机、循环管路和烟尘过滤器，所述的焊接预热装置包括承台、立箱、下罩、上罩、感应加热器、复合推拉窗、循环箱和位移传感器，所述立箱固定于承台中部上侧，下罩套装于立箱内腔中，上罩的后端与下罩的后端通过铰链铰接在一起，两者扣合可形成组成圆柱形的封闭内腔，封闭内腔的两端壁中心有穿孔，封闭内腔的内部或者内支架上设置有所述感应加热器，上罩开有窗口并装配有复合推拉窗，下罩两端分别连接有循环箱，各循环箱分别引出循环管路，循环管路上安装有风机和烟尘过滤器，封闭内腔的中心安装有位移传感器，位移传感器与主机内控制器的输入端连接，控制器的输出端控制风机启停。
6.优选地，在焊接预热装置的两端分别有旋转承载装置，各旋转承载装置包括底座和行走轮，底座上侧交替布置有行走支撑机构和旋转驱动机构。
7.优选地，所述复合推拉窗的窗口内缘设置上下轨道，复合推拉窗包括左右两个能够滑动的透明滑窗，且各透明滑窗匹配套装于相应轨道内，在其中一个窗体透明滑窗贴合有墨镜片。
8.优选地，在下罩内的前侧边安装有辅助焊架。
9.优选地，辅助焊架包括固定底杆、转滑套、连杆和基座，固定底杆固定于下罩两端壁之间，在固定底杆上套装有一对转滑套和两对锁套，每个转滑套的两侧对应两个锁套，每个锁套沿径向设置螺纹孔并装配有锁丝，当任一对锁套被固定后，相应的转滑套被现在与该对锁套内侧仅能够转动；每个转滑套的一侧通过近端竖轴铰接有等长的连杆，每侧连杆的远端通过远端竖轴铰接于铰接耳，每个铰接耳的内端通过横轴与基座的横轴孔装配在一起；在基座的上侧设置竖轴孔，套环的下端连接有中竖轴，该中竖轴装配于竖轴孔内，套环用于固定焊枪的前端部。
10.优选地，在所述固定底杆上套装有调节滑套，调节滑套沿径向设置螺纹孔并装配有锁丝，调节滑套与所述基座之间连接有拉簧。
11.优选地，在各循环箱分别设置气流均布器，该气流均布器是在各循环箱的外侧壁设置有凸出的弧形罩，弧形罩内壁均布有气孔，弧形罩内腔分别通过多个均布气孔与相应循环箱的内腔连通，循环管路连通于各弧形罩内，弧形罩内套装有吸尘过滤层。
12.优选地，旋转承载装置包括底座和行走轮，底座上侧交替布置有行走支撑机构和旋转驱动机构，所述行走支撑机构包括安装在底座上部两侧对称的支撑轮，管件位于两侧支撑轮的上侧，部分或全部支撑轮与行走驱动机构传动连接，所述旋转驱动机构固定在底座上的支撑环，在支撑环周边均布安装有旋转支撑轮，部分或全部旋转支撑轮安装有旋转驱动机构。
13.本发明的有益效果：本发明针对细长关键的焊接能够在焊接的同时进行热处理，通过循环系统实现预热，并避免焊接过程气体及灰尘外流而影响人体健康，具有节能环保效果。
14.本发明利用上下罩和两侧循环腔，可实现焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。在焊接之前、焊接过程中或焊接之后，将焊件全部或局部加热、保温、冷却，以改善工件的焊接工艺性能、焊接接头的金相组织和力学性能。
附图说明
15.图1是本发明热处理设备整机立体结构图；图2是本发明焊接预热装置的展开图；图3是本发明热处理设备的控制系统框图；图4是一种辅助焊架的结构图；图5是另一种辅助焊架的结构图；图6是端部焊接焊道顺序截面示意图；图7是p92钢焊接热处理工艺图。
16.图中标号：焊接预热装置1，旋转承载装置一2，旋转承载装置二3，承台4，立箱5，下罩6，上罩7，辅助焊架8，固定底杆9，转滑套10，锁套11，连杆12，基座13，铰接耳14，横轴15，远端竖轴16，近端竖轴17，环套18，中竖轴19，调节滑套20，拉簧21，u形座22，横轴孔23，竖轴孔24，电磁体25，调节旋钮26，中磁板27，感应加热器28，透明滑窗29，墨镜片30，循环箱一31，循环箱二32，气流均布器33，过管孔34，行走支撑机构35，管件57，主机58，耐高温密封套59，风机60，循环管路61，烟尘过滤器62。
实施方式
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.实施例1：一种如图1所示的关于p92钢药芯焊焊接热处理的设备，该设备主要针对目前钢药芯焊焊接缺少实时热处理的问题而设计，实现焊接热处理同时进行且节能环保为目的，其电路控制框图如图3所示。
19.如图1所示，该设备的具体结构中包括焊接预热装置1，旋转承载装置一2，旋转承载装置二3，主机53，风机60，循环管路61，烟尘过滤器62等。
20.如图2所示，焊接预热装置1包括承台4，立箱5，下罩6，上罩7，感应加热器28，复合推拉窗，循环箱，位移传感器等。立箱5固定于承台4中部上侧，下罩7套装于立箱5内腔中，上罩6的后端与下罩5的后端通过铰链铰接在一起，两者扣合可形成组成圆柱形的封闭内腔。封闭内腔的两端壁中心有穿孔（组合后为圆形穿孔），封闭内腔的内部设置有所述感应加热器28，或者在封闭内腔中安装内支架并在内支架上设置有感应加热器28。
21.在上罩开有窗口并装配有复合推拉窗，窗口内缘设置上下轨道，复合推拉窗包括左右两个能够滑动的透明滑窗29，且各透明滑窗29匹配套装于相应轨道内。在其中一个窗体透明滑窗贴合有墨镜片30。
22.在下罩6内的前侧边安装有辅助焊架8，该辅助焊架8包括固定底杆9、转滑套10、连杆12和基座13等。如图5所示，固定底杆9固定于下罩两端壁之间，在固定底杆9上套装有一对转滑套10和两对锁套11，每个转滑套10的两侧对应两个锁套11，每个锁套沿径向设置螺纹孔并装配有锁丝，当任一对锁套11被固定后，相应的转滑套10被现在与该对锁套内侧仅能够转动。
23.每个转滑套10的一侧通过近端竖轴17铰接有等长的连杆12，每侧连杆12的远端通过远端竖轴16铰接于铰接耳14，每个铰接耳14的内端通过横轴15与基座13的横轴孔23装配在一起。
24.在基座13的上侧设置竖轴孔24，套环18的下端连接有中竖轴19，该中竖轴19装配于竖轴孔24内，套环18用于固定焊枪的前端部。
25.优选在所述固定底杆9上套装有调节滑套20，调节滑套20沿径向设置螺纹孔并装配有锁丝，调节滑套20与所述基座13之间连接有拉簧21。
26.如图2中，在下罩两端分别连接有循环箱，分别为循环箱一31，循环箱二32，两者互为进端或出端，各循环箱分别引出循环管路61，循环管路上安装有风机60和烟尘过滤器62，封闭内腔的中心安装有位移传感器，位移传感器与主机内控制器的输入端连接，控制器的输出端控制风机启停。
27.进一步地，在各循环箱分别设置气流均布器33，例如在各循环箱的外侧壁设置有凸出的弧形罩，弧形罩内壁均布有气孔，弧形罩内腔分别通过多个均布气孔与相应循环箱的内腔连通，循环管路连通于各弧形罩内。弧形罩内套装有吸尘过滤层。
28.如图1中，在焊接预热装置1的两端分别有旋转承载装置，即旋转承载装置一2，旋转承载装置二3。各旋转承载装置包括底座和行走轮，底座上侧交替布置有行走支撑机构35和旋转驱动机构。
29.分别在各循环箱的外侧壁设置有过管孔34，两根p92钢管件57分别搭载于旋转承载装置一2和旋转承载装置二3，两根管件57的内端分别贯穿各循环箱后，端部保留对接缝
且位于上下罩组合体的正中心。控制器控制感应加热器28进行预热或热处理。过管孔34外侧套装有耐高温密封套59用于隔温隔气，焊接过程开启透明滑窗且确保风机启动实现循环，热处理过程封闭滑窗。过管孔34外侧套装有耐高温密封套59。
30.本实施例在应用时，将两侧旋转承载装置一2和旋转承载装置二3分别与焊接预热装置1的首端和尾端对接（通过接头和螺栓连接），将两根等径的p92钢管件分别置于两侧旋转承载装置一2和旋转承载装置二3的行走支撑机构35上侧，启动主机行走开关，使得两端行走支撑机构35向内侧推进相应p92钢管件，控制器根据上下罩内侧位移传感器的信号，确定停止移动的时机。当两侧p92钢管件分别到位后，按键启动或自动启动旋转驱动机构，使两侧管件同步转动。开启部分透明滑窗操作焊枪对p92钢管件对接缝操作焊接，焊接过程包括打底焊等多道焊接工序（需要转动多圈），两侧管件同步转动时结合辅助焊架有助于保持均匀焊接。如图6中用p92钢管焊接采用鸽极氩弧焊打底+手工电弧焊+埋弧自动焊填充的焊接方法，焊缝经150～200℃弧焊打底，升温至200～250℃进行埋弧焊焊接，焊接完毕冷却至80～100℃完成马氏体转变，然后采用局部电加热方法进行后热处理，加热宽度从焊缝中心两侧各200mm，保温宽度3h后缓冷至室温。回火温度分别为760，保温10h，升、降温速度≤60℃℃/h，降温时，冷却至300℃以下空冷。焊接预拌加热温度、后加热温度及最终热处理工艺见7所示。利用上下罩和两侧循环腔，不仅可实现焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理，而且能够消除焊接烟尘的环境污染，避免人体受到焊接烟尘侵害。在焊接之前、焊接过程中或焊接之后，将焊件全部或局部加热、保温、冷却，以改善工件的焊接工艺性能、焊接接头的金相组织和力学性能。
31.实施例2：在实施例1基础上，辅助焊架8还可以采用如图6所示的结构形式，在所述基座13的后侧固定有u形座22，u形座22的两侧设置有与相应横轴孔23对应的贯穿孔用于装配所述横轴15。基座的上部为工字型，在工字型的四个翼板内侧分别固定有环形电磁体25，四个翼板上分别设置有贯穿的螺纹孔，各螺纹孔对应于环形电磁体25的中心，各螺纹孔内装配有调节旋钮26。在所述环套的下侧中部设置有凸出的中磁板27，且两侧中磁板27分别位于相应侧两电磁体25之间。调节旋钮被旋拧后其内端能够伸出相应电磁体并对中磁板构成限制。
32.实施例3：在实施例2基础上，还可以进一步在下罩两端壁之间的上侧安装固定顶杆并在其上套装调节滑套，调节滑套沿径向设置螺纹孔并装配有锁丝，调节滑套与所述基座之间连接有辅推杆（另一个电推杆），移动调节滑套至合适位置冰糖调试辅推杆移动的极限行程，控制器控制该辅推杆交替运动，实现自动焊接功能。
33.实施例4：在实施例1基础上，旋转承载装置一2和旋转承载装置二3分别包括行走支撑机构和旋转驱动机构。行走支撑机构包括安装在底座上部两侧对称的支撑轮，p92钢管件位于两侧支撑轮的上侧，部分或全部支撑轮与行走驱动机构传动连接。旋转驱动机构固定在底座上的支撑环，在支撑环周边均布安装有旋转支撑轮，部分或全部旋转支撑轮安装有旋转驱动机构。
34.实施例5：在实施例4基础上，行走支撑机构和/或旋转驱动机构分别包括支撑轮，且各支撑轮设置有伸缩调节机构。行走支撑机构和旋转驱动机构的伸缩调节机构交替动作，由行走支撑机构将管件运送至合适位置后，再由旋转驱动机构驱动管件匀速缓慢转动，能够配合焊接热处理设备需求。旋转驱动机构包括固定在支架上的多个支撑环，且在一个
支撑环上同时分别至少三个能够展开的翻转机构，各翻转机构末端安装有支撑轮，且各翻转机构与支撑环之间分别连接有翻转液压缸，各翻转机构同步翻转时，能够适应不同管件直径。
35.实施例6：在实施例1基础上，分别在所述循环箱一31和循环箱二32内侧安装有行走支撑机构和旋转驱动机构。
36.本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种p92钢药芯焊焊接热处理设备，其特征在于，包括焊接预热装置（1）、旋转承载装置、主机（53）、风机（60）、循环管路（61）和烟尘过滤器（62），所述的焊接预热装置（1）包括承台（4）、立箱（5）、下罩（6）、上罩（7）、感应加热器（28）、复合推拉窗、循环箱和位移传感器，所述立箱（5）固定于承台（4）中部上侧，下罩（6）套装于立箱（5）内腔中，上罩（7）的后端与下罩（5）的后端通过铰链铰接在一起，两者扣合可形成组成圆柱形的封闭内腔，封闭内腔的两端壁中心有穿孔，封闭内腔的内部或者内支架上设置有所述感应加热器（28），上罩开有窗口并装配有复合推拉窗，下罩两端分别连接有循环箱，各循环箱分别引出循环管路（61），循环管路上安装有风机（60）和烟尘过滤器（62），封闭内腔的中心安装有位移传感器，位移传感器与主机内控制器的输入端连接，控制器的输出端控制风机启停。2.根据权利要求1所述的p92钢药芯焊焊接热处理设备，其特征在于，在焊接预热装置（1）的两端分别有旋转承载装置，各旋转承载装置包括底座和行走轮，底座上侧交替布置有行走支撑机构（35）和旋转驱动机构。3.根据权利要求1所述的p92钢药芯焊焊接热处理设备，其特征在于，所述复合推拉窗的窗口内缘设置上下轨道，复合推拉窗包括左右两个能够滑动的透明滑窗（29），且各透明滑窗（29）匹配套装于相应轨道内，在其中一个窗体透明滑窗贴合有墨镜片（30）。4.根据权利要求1所述的p92钢药芯焊焊接热处理设备，其特征在于，在下罩（6）内的前侧边安装有辅助焊架（8）。5.根据权利要求4所述的p92钢药芯焊焊接热处理设备，其特征在于，辅助焊架（8）包括固定底杆（9）、转滑套（10）、连杆（12）和基座（13），固定底杆（9）固定于下罩两端壁之间，在固定底杆（9）上套装有一对转滑套（10）和两对锁套（11），每个转滑套（10）的两侧对应两个锁套（11），每个锁套沿径向设置螺纹孔并装配有锁丝，当任一对锁套（11）被固定后，相应的转滑套（10）被现在与该对锁套内侧仅能够转动；每个转滑套（10）的一侧通过近端竖轴（17）铰接有等长的连杆（12），每侧连杆（12）的远端通过远端竖轴（16）铰接于铰接耳（14），每个铰接耳（14）的内端通过横轴（15）与基座（13）的横轴孔（23）装配在一起；在基座（13）的上侧设置竖轴孔（24），套环（18）的下端连接有中竖轴（19），该中竖轴（19）装配于竖轴孔（24）内，套环（18）用于固定焊枪的前端部。6.根据权利要求5所述的p92钢药芯焊焊接热处理设备，其特征在于，在所述固定底杆（9）上套装有调节滑套（20），调节滑套（20）沿径向设置螺纹孔并装配有锁丝，调节滑套（20）与所述基座（13）之间连接有拉簧（21）。7.根据权利要求1所述的p92钢药芯焊焊接热处理设备，其特征在于，在各循环箱分别设置气流均布器（33），该气流均布器（33）是在各循环箱的外侧壁设置有凸出的弧形罩，弧形罩内壁均布有气孔，弧形罩内腔分别通过多个均布气孔与相应循环箱的内腔连通，循环管路连通于各弧形罩内，弧形罩内套装有吸尘过滤层。8.根据权利要求1所述的p92钢药芯焊焊接热处理设备，其特征在于，旋转承载装置包括底座和行走轮，底座上侧交替布置有行走支撑机构（35）和旋转驱动机构，所述行走支撑机构包括安装在底座上部两侧对称的支撑轮，管件位于两侧支撑轮的上侧，部分或全部支撑轮与行走驱动机构传动连接，所述旋转驱动机构固定在底座上的支撑环，在支撑环周边均布安装有旋转支撑轮，部分或全部旋转支撑轮安装有旋转驱动机构。

技术总结
本发明提供一种p92钢管道药芯焊焊接热处理设备，包括焊接预热装置、旋转承载装置、主机、风机、循环管路和烟尘过滤器，焊接预热装置的立箱固定于承台中部上侧，上罩后端与下罩的后端通过铰链铰接在一起，两者封闭内腔的两端壁中心有穿孔，封闭内腔的内部或者内支架上设置有感应加热器，上罩开有窗口并装配有复合推拉窗，下罩两端分别连接有循环箱，各循环箱分别引出循环管路，循环管路上安装有风机和烟尘过滤器，控制器的输出端控制风机启停。本发明针对细长关键的焊接能够在焊接的同时进行热处理，通过循环系统实现预热，并避免焊接过程气体及灰尘外流而影响人体健康，具有节能环保效果。效果。效果。


技术研发人员：王峰 陈国喜 张丰收 唐明奇 谢曙光 袁保合 李建宾 崔二光 任霄啸 白丽 郭永平
受保护的技术使用者：河南省锅炉压力容器安全检测研究院
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/8/14