一種復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置領域，特別是一種復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置。
【背景技術】
[0002]輸送油氣用復合鋼管一般由碳鋼基管和不銹鋼內襯管制備而成，基管和內襯管之間為機械結合方式。為避免水、雜質等進入基管和內襯管之間而引起腐蝕，同時便于運輸和現場施工，業主通常要求復合鋼管在交貨前需進行管端封焊和堆焊。相比復合鋼管管端堆焊而言，管端封焊對設備要求低、周期短、成本低，因此在要求質量相對較低的陸地用復合鋼管管線通常采用管端封焊工藝制備。然而，在管端封焊時，由于內襯管壁厚較薄(1.5mm-3mm),在封焊過程中容易產生燒穿和氧化等現象，此外，焊接熱應力也會導致復合鋼管沿管徑方向上收縮而形成管端變形和焊接裂紋等問題，這無疑將嚴重降低生產效率和提高制造成本。針對以上問題，需開發出一種氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置用于復合鋼管管端封焊以便進一步拓展其應用領域。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，主要解決復合鋼管封焊時內襯管氧化、燒穿、管端變形和焊接裂紋等問題，利用該裝置可以避免復合鋼管管端封口焊位置的不銹鋼襯管在焊接過程中被氧化和銅污染；可以快速冷卻焊接位置進而避免因熱輸入量過大而導致復合鋼管管端產生較大變形和薄壁不銹鋼襯管的燒穿現象；此外，還可以避免由于焊接熱應力而導致復合鋼管沿管徑方向上收縮而導致的焊接裂紋，并最終達到提高焊接質量的目的。
[0004]本實用新型的技術方案是:
[0005]—種復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，該復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置為一環形體，所述環形體外層為加工有出氣孔的不銹鋼環，所述環形體內層為加工有作為氣體通道的凹槽和進氣孔的銅或銅合金環，所述環形體的內、外層通過釬焊的方式進行連接。
[0006]所述的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，所述外層不銹鋼環中間部位每隔10mm~20mm距離加工一個直徑為的出氣孔，保護氣體經此出氣孔被吹向不銹鋼襯管，以達到保護不銹鋼襯管不被氧化和銅污染的目的。
[0007]所述的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，所述內層銅或銅合金環應在其兩側呈180°對稱位置加工兩個進氣孔。
[0008]所述的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，所述內層銅或銅合金環應在其中間位置加工有充當保護氣體通道作用的凹槽，保護氣體通過進氣孔進入凹槽經環向流動后由外層不銹鋼環的出氣孔排出。
[0009]所述的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，機加工時在所述的外層不銹鋼環和內層銅或銅合金環之間留有20 ixm~80 ym的間隙。
[0010]所述的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置的制備方法，其特征在于，在所述的外層不銹鋼環和內層銅或銅合金環之間的間隙中均勻涂覆鎳基釬料，并在真空爐中升溫到900°C ~1050°C，保溫15min~60min后隨爐冷卻。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置剖面示意圖。
[0012]圖中:1為出氣孔、2為不銹鋼環、3為凹槽、4為進氣孔、5為銅或銅合金環。
【具體實施方式】
實施例
[0013]本實用新型公開了一種復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0014]—種復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，如圖1所示。該裝置為一環形體，所述環形體外層為加工有出氣孔1的不銹鋼環2，所述環形體內層為加工有作為氣體通道的凹槽3和進氣孔4的銅或銅合金環5，所述環形體的內外層通過釬焊的方式進行連接。
[0015]外層不銹鋼環2中間部位每隔15_距離加工一個直徑為2_的出氣孔1，保護氣體經此出氣孔1被吹向不銹鋼襯管，以達到保護不銹鋼襯管不被氧化和銅污染的目的。
[0016]內層銅或銅合金環5應在其中間位置加工有充當保護氣體通道作用的凹槽3，保護氣體通過凹槽3環向流動并經外層不銹鋼環的出氣孔1被吹向不銹鋼襯管。
[0017]內層銅或銅合金環5應在其兩側呈180°對稱位置加工兩個進氣孔4，保護氣體由此進氣孔4進入凹槽3。
[0018]機加工后的外層不銹鋼環和內層銅或銅合金環之間裝配后應留有30 ym的間隙，并在此間隙中均勻涂覆鎳基釬料，且在真空爐中升溫到1000°C，保溫30min后隨爐冷卻已達到外層不銹鋼環2和內層銅或銅合金環相連接的目的。
[0019]本實用新型的優點在于:本實用新型提供的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置中，保護氣體經內層銅或銅合金環的進氣孔進入凹槽，再經凹槽流向外層不銹鋼環的出氣孔，最后經出氣孔被均勻分布在復合鋼管管端不銹鋼襯管以避免不銹鋼內襯管被氧化，且能夠在不被銅污染的情況下迅速將焊接熱量從復合鋼管焊接部位通過熱傳導方式傳遞到外層的不銹鋼環進而傳遞到內層的銅或銅合金環，再利用其吸熱快的特點最終達到對不銹鋼內襯管起到快速冷卻的作用，進一步避免因熱輸入量過大而導致復合鋼管管端發生變形和壁耐腐蝕不銹鋼層的燒穿問題。此外，作為內支撐工具，還可以避免由于焊接熱應力導致復合鋼管沿管徑方向上收縮而產生的焊接裂紋。
[0020]綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本實用新型的技術范疇。
【主權項】
1.一種復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，該復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置為一環形體，所述環形體外層為加工有出氣孔的不銹鋼環，所述環形體內層為加工有作為氣體通道的凹槽和進氣孔的銅或銅合金環，所述環形體的內、外層通過釬焊的方式進行連接。2.根據權利要求1所述的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，所述外層不銹鋼環中間部位每隔10mm~20mm距離加工一個直徑為的出氣孔。3.根據權利要求1所述的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，所述內層銅或銅合金環應在其兩側呈180°對稱位置加工兩個進氣孔。4.根據權利要求1所述的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，所述內層銅或銅合金環在其中間位置加工有充當保護氣體通道作用的凹槽。5.根據權利要求1所述的復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置，其特征在于，在所述的外層不銹鋼環和內層銅或銅合金環之間的間隙中均勻涂覆鎳基釬料。
【專利摘要】本實用新型涉及一種復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置。該復合鋼管管端封口焊用氣體保護和冷卻散熱內支撐裝置為一環形體，所述環形體外層為加工有出氣孔的不銹鋼環，所述環形體內層為加工有作為氣體通道的凹槽和進氣孔的銅或銅合金環，所述環形體的內、外層通過釬焊的方式進行連接。利用該裝置可以避免復合鋼管管端封口焊位置的不銹鋼襯管在焊接過程中被氧化和銅污染；可以快速冷卻焊接位置進而避免因熱輸入量過大而導致復合鋼管管端產生較大變形和薄壁不銹鋼襯管的燒穿現象；此外，還可以避免由于焊接熱應力而導致復合鋼管沿管徑方向上收縮而導致的焊接裂紋，并最終達到提高焊接質量的目的。
【IPC分類】B23K37/00
【公開號】CN204954196
【申請號】CN201520713391
【發明人】范垂江, 袁鵬斌, 郭衡鋼, 楊橄生, 李建國, 陳立, 許立志
【申請人】上海海隆石油管材研究所
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月16日