阅读说明：本技术 一种打底焊焊枪及打底焊方法 (Backing welding gun and backing welding method ) 是由 于坚 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种打底焊焊枪及打底焊方法,所述焊枪呈η形结构,在焊枪一端设置焊丝,在焊丝下方设置衬垫,焊枪一端也可以设置钨极或激光光纤,所述焊枪的宽度小于焊接坡口根部的组对的间隙,从而能够从该间隙穿过对焊接坡口背面实施打底焊接。将管道的整条焊缝分为长段和短段,将η形焊枪从焊接坡口根部组对间隙穿过对所述长段的焊接坡口背面实施打底焊接,完成所述长段打底焊接后,将η形焊枪从所述短段撤出,从所述短段的焊接坡口正面实施打底焊接,最终完成整条打底焊缝焊接。本发明能够显著提高管道打底焊的焊缝质量及工作效率,减省打磨处理或采购内孔焊接、打磨机器人等成本费用。(The invention relates to a backing welding gun and a backing welding method, wherein the welding gun is of an n-shaped structure, one end of the welding gun is provided with a welding wire, a liner is arranged below the welding wire, one end of the welding gun can also be provided with a tungsten electrode or a laser optical fiber, and the width of the welding gun is smaller than the pairing gap of the root parts of welding grooves, so that backing welding can be carried out on the back surfaces of the welding grooves by penetrating through the gap. Dividing the whole welding seam of the pipeline into a long section and a short section, penetrating an eta-shaped welding gun from the root group of a welding groove to a gap to carry out backing welding on the back of the welding groove of the long section, withdrawing the eta-shaped welding gun from the short section after the long section backing welding is finished, carrying out backing welding from the front of the welding groove of the short section, and finally finishing the whole backing welding seam. The invention can obviously improve the welding seam quality and the working efficiency of the pipeline backing welding, and reduce the cost for polishing treatment or purchasing inner hole welding, polishing robots and the like.)

一种打底焊焊枪及打底焊方法

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种打底焊焊枪及打底焊方法。

背景技术

在容器管道等设备焊接生产中经常会遇到单面焊双面成形打底焊，与正面焊缝相比，打底焊焊缝背面外观通常有宽窄成形不均匀，高低凸凹不平，表面粗糙，仰焊位置焊缝易产生凹陷等质量相对偏低问题，对一些质量要求较高的焊缝经常需要对打底焊焊缝背面进行打磨处理，或者采用专门的内孔焊接、打磨机器人，导致工效降低和成本费用上升；对一些背面不可达的重要焊接结构，有些焊缝背面成形不良易导致无损检测伪信号误判或产生应力集中成为缺陷起源，形成设备运行过程中的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供一种打底焊焊枪及打底焊方法，提高管道打底焊的焊缝质量及工作效率。

本发明的技术方案如下：一种打底焊焊枪，呈η形结构，在焊枪一端设置焊丝，在焊丝下方设置衬垫；所述焊枪的宽度小于焊接坡口根部的组对间隙，从而能够从该间隙穿过对焊接坡口背面实施打底焊接。

进一步，如上所述的打底焊焊枪，其中，在所述焊枪一端还可以设置钨极或激光光纤。

进一步，如上所述的打底焊焊枪，其中，焊枪上还带有摄像头。

一种采用上述焊枪进行的打底焊方法，包括：

将管道的整条焊缝分为长段和短段，其中，短段的长度比所述焊枪的η形开口尺寸略大；

将η形焊枪从焊接坡口根部组对间隙穿过对所述长段的焊接坡口背面实施打底焊接；

完成所述长段打底焊接后，将η形焊枪从所述短段撤出；

从所述短段的焊接坡口正面实施打底焊接，最终完成整条打底焊缝焊接。

进一步，如上所述的打底焊方法，其中，所述焊接坡口为I型焊接坡口或根部组对间隙扩大的常规单面焊焊接坡口。

进一步，如上所述的打底焊方法，其中，在进行短段打底焊之前，先修磨长段两端，然后从长段一端向另一端焊接延展，完成短段打底焊。

进一步，如上所述的打底焊方法，其中，所述短段打底焊采用常规方法进行。

进一步，如上所述的打底焊方法，其中，在进行长段打底焊接过程中，η形焊枪的衬垫对打底焊缝熔池进行衬托或气体保护。

进一步，如上所述的打底焊方法，其中，在进行长段打底焊接过程中，通过摄像头观测η形焊枪的焊丝、钨极的位置、姿态或激光聚焦。

本发明的有益效果如下：采用本发明的打底焊后，与原有技术相比，由于采用了η形超窄扁焊枪，根部组对间隙扩大的焊接坡口，一方面可将通常的根部焊道单面焊双面成形打底焊的大部分变为正面焊接，从而形成宽窄一致，成形均匀美观，余高高度平滑可控的背面焊道，显著提高了打底焊焊缝质量，并可提高工效，减省打磨处理或采购内孔焊接、打磨机器人等成本费用；另一方面，采用根部组对间隙扩大的焊接坡口还可降低坡口组对难度，减少坡口加工工作量，特别是与常规窄间隙坡口组对要求钝边间隙0-1mm的要求比较本发明的效益十分显著。本方法虽然还存在一小部分打底焊缝仍需进行常规的单面焊双面成形打底焊，但其在整条打底焊缝占比较少，且可专门将其布置在结构有利的位置，进一步降低其可能的不利影响。

附图说明

图1为本发明采用的η形超窄扁焊枪结构示意图；

图2为本发明实施例中管道焊接坡口打底焊缝长段和短段划分示意图；

图3为本发明实施例中η形超窄扁焊枪从焊接坡口间隙穿过对焊接坡口背面实施打底焊接示意图；

图4为本发明实施例中η形超窄扁焊枪从短段开口撤出示意图。

图中，1.η形超窄扁焊枪 2.钨极 3.焊丝 4.摄像头 5.衬垫 6.管道

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明首先提供了一种带有摄像头4和衬垫5的η形超窄扁焊枪1，其宽度小于焊接坡口根部的组对间隙，从而保证焊枪能够从焊接坡口根部的组对间隙穿过对焊接坡口背面实施打底焊接。在η形超窄扁焊枪的一端设置钨极2和焊丝3；或者另一方案是在焊枪一端仅设置焊丝3，在焊丝下方设置衬垫；或者又一方案是在焊枪一端将钨极2改为设置激光光纤，在焊丝下方设置衬垫。当焊枪仅设置有焊丝时，焊丝作为导电电极；当焊枪设置有钨极时，钨极作为导电电极。

η形超窄扁焊枪1可装于焊接行走小车的机械臂上，依靠摄像头4观测并通过机械臂可调控焊枪钨极和焊丝的位置、姿态或激光聚焦。衬垫5上可开有排布气孔，并连接气体输送装置，通过气孔吹出气体可对打底焊缝熔池起衬托和气体保护作用。

本发明进一步提供了采用上述η形超窄扁焊枪进行打底焊的方法如下：

如图2所示，将管道6的整条打底焊缝分为长段和短段，长段为从A点顺时针方向到B点，短段为从A点逆时针方向到B点，其中，短段的长度预留的尽量短，只要比所述η形超窄扁焊枪的η形开口尺寸略大，能够保证η形超窄扁焊枪从短段撤出即可；焊接坡口的第一方案为I型焊接坡口，其间隙为5-15mm；第二方案为根部组对间隙扩大的常规单面焊焊接坡口，其根部组对间隙为5-15mm，在焊枪尺寸进一步缩小后还可采用更小的根部组对间隙。

如图3所示，将η形超窄扁焊枪从焊接坡口根部组对间隙穿过对所述长段的焊接坡口背面实施打底焊接；η形超窄扁焊枪1可装于焊接行走小车的机械臂上，打底焊缝焊接时，η形超窄扁焊枪1从焊接坡口根部组对5-15mm间隙穿过，依靠摄像头4观测并通过机械臂可调控焊枪钨极和焊丝位置、姿态或动作，例如使钨极与焊接表面垂直，根据焊接工艺需要进行摆动焊接等。另外，还可以沿坡口间隙预演移动焊接，检测轨迹并记忆，之后沿箭头所示方向移动对焊接坡口背面依照记忆重演实施“正面”打底焊接。在进行长段打底焊接过程中，衬垫5可对打底焊缝熔池起衬托或气体保护作用。

如图4所示，完成所述长段打底焊接后，将η形焊枪从所述短段撤出；由于短段A-B的预留长度比η形超窄扁焊枪1的η形开口尺寸略大，可将η形超窄扁焊枪1在完成长段打底焊后沿箭头所示方向移动撤出。

完成长段打底焊缝焊接后可先用内窥镜对打底焊缝表面成形进行检测再进行短段打底焊，先修磨长段A、B两端，再从焊接坡口正面使用常规方法从长段的一端A点向另一端B点焊接延展完成短段打底焊，最终完成整条打底焊缝焊接。

对于本领域技术人员而言，显然本发明的结构不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。