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1、(10)申请公布号 CN 102825402 A(43)申请公布日 2012.12.19CN102825402A*CN102825402A*(21)申请号 201210327923.9(22)申请日 2012.09.07B23K 37/00(2006.01)(71)申请人中原特钢股份有限公司地址 459000 河南省焦作市济源市承留镇小寨(72)发明人李树增 矫天林 李明 罗军张雪梅(74)专利代理机构郑州科维专利代理有限公司 41102代理人蔡淑媛(54) 发明名称一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置(57) 摘要本发明涉及到大管径铸管模分段焊接的预热，具体涉及一种用于大管径铸管模分段焊接。
2、的预热装置，一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，包括五个加热器、水平支撑臂、配重、支撑座，所述的五个加热器通过加热器固定装置固定设置在水平支撑臂一端，所述的水平支撑臂另一端设置有配重，水平支撑臂通过横梁固定框架设置在支撑座上，采用本方案前，在冬季室温在0-4时，每天用于烘烤焊缝两侧所用氧气为20瓶，消耗乙炔气约20瓶，周边污染很严重。由于加热不均匀，焊缝经常用出现质量问题，需停机进行处理，焊缝温度下降，又加剧了焊缝的应力。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图8页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 8 页1/1页。
3、21.一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，其特征在于：包括五个加热器（3）、水平支撑臂（4）、配重（9）、支撑座（8），所述的五个加热器（3）通过加热器固定装置（2）固定设置在水平支撑臂（4）一端，所述的水平支撑臂（4）另一端设置有配重（9），水平支撑臂（4）通过横梁固定框架（6）设置在支撑座（8）上。2.根据权利要求1所述的一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，其特征在于：所述的加热器固定装置（2）包括五块加热器固定板（2.1）和两个由六块角钢一（2.2.1）首尾焊接而成的六边形框架（2.2），所述的五个加热器（3）均通过螺栓连接的方式分别与五块加热器固定板（2.1）连接，所述的五块加。
4、热器固定板（2.1）均通过螺栓连接的方式分别与其中一个六边形框架（2.2）的五个边框连接，所述的每个六边形框架（2.2）上下相对两个边框之间均焊接有两根角钢二（2.2.2），两个六边形框架（2 .2）对应的角钢二（2.2.2）之间通过四根角钢三（2.2.3）焊接，所述的四根角钢三（2.2.3）上设置有螺栓孔（2.2.3.1），所述的水平支撑臂（4）通过穿过螺栓孔（2.2.3.1）的螺栓（2.2.3.2）连接。3.根据权利要去1所述的一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，其特征在于：所述的水平支撑臂（4）采用工字钢，所述的水平支撑臂（4）上套装有绝缘装置（10）。4.根据权利要求3所述的一种用。
5、于大管径铸管模分段焊接的预热装置，其特征在于：所述的绝缘装置（10）包括两层隔断钢板层（10.1）、一层绝缘板层（10.2），所述的绝缘板层（10.2）位于两层隔断钢板层（10.1）之间，所述的两层隔断钢板层（10.1）与绝缘板层（10.2）之间通过螺栓一（10.3）、螺母一（10.4）紧固。5.根据权利要求4所述的一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，其特征在于：所述的螺栓（10.3）上套装有绝缘套管（10.5）和垫片（10.6）。6.根据权利要求1所述的一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，其特征在于：所述的水平支撑臂（4）穿过横梁固定框架（6），在横梁固定框架（6）上设置有顶紧螺栓一。
6、（7）。7.根据权利要求1所述的一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，其特征在于：所述的底座（8）包括水平支撑板（8.1）、竖直升降装置（8.2），所述的竖直升降装置（8.2）由螺杆（8.2.1）、调节螺母（8.2.2）和套筒（8.2.3），所述的套筒（8.2.3）竖直固定设置在水平支撑板（8.1）上，所述的调节螺母（8.2.2）设置在套筒（8.2.3）上部开口处，所述的螺杆（8.2.1）一端与调节螺母（8.2.2）螺纹连接，另一端与横梁固定框架（6）固定连接。8.根据权利要求7所述的一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，其特征在于：所述的水平支撑板（8.1）下部设置有行走轮（8.1 .1。
7、）。9.根据权利要求1或者7所述的一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，其特征在于：所述的水平支撑板（8.1）与水平支撑臂（4）之间设置有防止水平支撑臂（4）摆动的槽钢（11），在槽钢（11）上设置有顶紧螺栓二（12）。权 利 要 求 书CN 102825402 A1/4页3一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置技术领域0001 本发明涉及到大管径铸管模分段焊接的预热，具体涉及一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置。背景技术0002 在大管径铸管模的生产中，可分为整体锻造和分段锻造的锻造方法，对于分段锻造，在后面的粗加工之后，需将各段焊接在一起，由于大管径铸管模的壁厚大多在-mm以上，在焊接。
8、前需将被焊接的管体焊缝两端进行预热。在常规的管体焊接时的预热方法是采取外部用电热丝、电热带缠绕在管体上或是采取罩式结构将焊接部位罩起，或采用气焊烘烤等。显然上述方法外部引线较多，影响外部的操作，当焊逢出现问题需要进行处理时，需打开或移开加热装置，而本发明的内加热法在大管径铸管模焊接时是管体转动，加热器装于管体内部，当需要检查和处理焊接过程中出现的质量缺陷时可随时停机，无需采用任何打开或移开加热装置的动作，即可进行。同时，由于热量集中于管体内部，加热均匀，能耗较低，焊逢温度均匀，解决了外加热方式进行焊前预热的不足。同时，由于采取内加热法进行大管径铸管模分段焊接的预热装置和方法，可以较好的发挥大管。
9、径铸管模分段锻造加工方式的优点，如具有对锻造压机的的吨位要求较低，便于制造等，确保焊接质量。由于我公司的压机吨位相对较小，在生产过程中，采用分段锻造的锻造方法和采取内加热法进行大管径铸管模分段焊接的预热装置和方法。产品生产得以实现。发明内容0003 本发明的目的在于客服现有技术中的不足而提供一种操作方面，结构简单，无漏电现象的用于大管径铸管模分段焊接的预热装置。0004 本发明的目的是这样实现的：一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，包括五个加热器、水平支撑臂、配重、支撑座，所述的五个加热器通过加热器固定装置固定设置在水平支撑臂一端，所述的水平支撑臂另一端设置有配重，水平支撑臂通过横梁固定框。
10、架设置在支撑座上。0005 所述的加热器固定装置包括五块加热器固定板和由六块角钢首尾焊接而成的六边形框架，所述的五个加热器均通过螺栓连接的方式分别与五块加热器固定板连接，所述的五块加热器固定板均通过螺栓连接的方式分别与六边形框架的五个边框连接，所述的每个六边形框架上下相对两个边框之间均焊接有两根角钢二，两个六边形框架对应的角钢二之间通过四根角钢三焊接，所述的四根角钢三上设置有螺栓孔，所述的水平支撑臂通过穿过螺栓孔的螺栓连接。0006 所述的水平支撑臂采用工字钢，所述的水平支撑臂上套装有绝缘装置。0007 所述的绝缘装置包括两层隔断钢板层、绝缘板层，所述的绝缘板层位于两层隔断钢板层之间，所述的两。
11、层隔断钢板层与绝缘板层之间通过螺栓一、螺母一紧固。0008 所述的螺栓上套装有绝缘套管和垫片。说 明 书CN 102825402 A2/4页40009 所述的横梁固定框架与水平支撑臂之间通过螺栓二固定连接。所述的底座包括水平支撑板、竖直升降装置，所述的竖直升降装置由螺杆、调节螺母和套筒，所述的套筒竖直固定设置在水平支撑板上，所述的调节螺母设置在套筒上部开口处，所述的螺杆一端与调节螺母螺纹连接，另一端与横梁固定框架固定连接。0010 所述的水平支撑板下部设置有行走轮。0011 所述的水平支撑板与水平支撑臂之间设置有防止水平支撑臂摆动的槽钢，在槽钢上设置有顶紧螺栓二。0012 发热体采用框架式加热。
12、器，共使用五块，每块10KW。框架由角钢焊接成六边形，加热器固定在由角钢焊接而成的框架上，此框架用螺栓装在14#工字钢梁上。工字梁的另一端，安装配重装置和砝码，工字梁的中间安装于一支移动装置，移动装置内设调节螺母，可以通过调节使工字钢梁上升或下降和左右移动，用以适应不同内径的工件，移动装置下部设计一小车，设计成轨道车的形式，以便于在轨道上移动和进入到被焊工件的内部。0013 加热器的供电,加热器先通过不锈条延长至温度较低处，再通过电缆与外部的供电控制柜联接。为保证不同阶锻温度的要求和该加热装置的可靠性，五组加热器分别采取自动调节、手动切换等到方式，确保在其中一路或几路加热器出现故障时，能够及时。
13、切换投入另外的加热器。在外部安装一红外探头，红外探头将焊缝表面的温度传送至温控装置，由温控装置根据设定的温度控制输出功率的大小。0014 为防止出漏电，在工字钢上采取了绝缘手段。0015 焊接前应检查加热器上是否有金属杂质，加热带上是否有焊渣等。加热器各部份的绝缘是否符合要求。0016 根据所需要焊接的管模一端距焊缝的尺寸，调整水平支撑臂从横梁固定框架内部穿过的尺寸位置，并旋紧横梁固定框架螺栓，顶紧水平支撑臂。根据管模的中心高度，中心的具体位置，调整竖直升降装置的调节螺母和套筒，确保加热器中心高度与管模中心高度一致。将防偏装置放置于水平支撑臂下方。并调整位置，使其将水平支撑臂撑起。确保工字钢中。
14、心与管模的中心一致。调整配重后沿轨道将加热器推入管模内部。观察加热器与管模内孔的间隙大小，应确保一致。在加热器伸入工件后，旋紧横梁固定框架上的螺栓，顶紧水平支撑臂，防止水平支撑臂转动。旋紧防偏装置上螺栓，顶紧水平支撑臂，防止水平支撑臂转动。0017 将红外测温仪对准焊缝中间部位。0018 检查电路的各部份的绝缘。根据焊接的工艺要求，选择不同的加热器数量，并在记录中标注具体加热器的编号，以便在出现故障时可快速调整接线。0019 本发明所采用上述技术方案后，达到如下的技术效果：在冬季室温在0-4时，焊缝表面温度能够保持在200，特别是在扩氢阶段温度下降不大于15。外部焊缝周长各点温度差小于20，当。
15、一组加热器出现故障后，其它各组加热切换方便。由于采取了绝缘手段和接地接零措施，没有发现漏电。0020 采用本方案前，在冬季室温在0-4时，每天用于烘烤焊缝两侧所用氧气为20瓶，消耗乙炔气约20瓶，周边污染很严重。由于加热不均匀，焊缝经常用出现质量问题，需停机进行处理，焊缝温度下降，又加剧了焊缝的应力。0021 使用本方案后，日消耗电能960KWH，消除了污染，同时由于加热均匀，焊缝经质量说 明 书CN 102825402 A3/4页5得以保证，在出现问题时，不需要停加热器，保证了焊缝的质量。附图说明0022 图1为本发明的结构示意图。0023 图2为图1中A-A结构示意图。0024 图3为绝缘。
16、装置的结构示意图。0025 图4为绝缘装置的测试结构示意图。0026 图5为加热器固定装置结构示意图。0027 图6为图6的侧视结构示意图。0028 图7为图1的C-C剖视图。0029 图8为槽钢的侧视结构示意图。具体实施方式0030 下面结合具体的实施例，对本发明的作进一步的说明。0031 如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，一种用于大管径铸管模分段焊接的预热装置，包括五个加热器3、水平支撑臂4、配重9、支撑座8，所述的五个加热器3通过加热器固定装置2固定设置在水平支撑臂4一端，所述的水平支撑臂4另一端设置有配重9，水平支撑臂4通过横梁固定框架6设置在支撑座8上。0032 所述的加热器固。
17、定装置2包括五块加热器固定板2.1和两个由六块角钢一2.2.1首尾焊接而成的六边形框架2.2，所述的五个加热器3均通过螺栓连接的方式分别与五块加热器固定板2.1连接，所述的五块加热器固定板2.1均通过螺栓连接的方式分别与其中一个六边形框架2.2的五个边框连接，所述的每个六边形框架2.2上下相对两个边框之间均焊接有两根角钢二2.2.2，两个六边形框架2.2对应的角钢二2.2.2之间通过四根角钢三2.2.3焊接，所述的四根角钢三2.2.3上设置有螺栓孔2.2.3.1，所述的水平支撑臂4通过穿过螺栓孔2.2.3.1的螺栓2.2.3.2连接。六根角钢首尾焊接而成的六边形框架，通过两根40#的角钢分别与。
18、六边形的上下边焊接形成一个整体（别外一组结构与其一样）。之后再通过与其垂直的四块角钢（水平状态），与另外一组六块角钢首尾焊接而成的六边形框架焊接起来，构成整个加热器架子。0033 所述的水平支撑臂4采用工字钢，所述的水平支撑臂4上套装有绝缘装置10。所述的绝缘装置10包括两层隔断钢板层10.1、一层绝缘板层10.2，所述的绝缘板层10.2位于两层隔断钢板层10.1之间，所述的两层隔断钢板层10.1与绝缘板层10.2之间通过螺栓一10.3、螺母一10.4紧固。所述的螺栓10.3上套装有绝缘套管10.5和垫片10.6。0034 加热器工作时，热量会通过工件内孔向外散发，为保证绝缘装置的可靠工作，根。
19、据所焊接工作的长度，将绝缘装置设计至工件的外侧。本发明设计的位置为距加热器中心位3米处。所述的绝缘装置包括两层隔断钢板层、一层绝缘板层。绝缘装置的两面分别与水平支撑臂（工字钢）焊接在一起，所述的绝缘板层位于两层隔断钢板层之间，绝缘板层和两层隔断钢板层的相同位置，加工有尺寸一样的六个孔，并加另加工有绝缘管套，在组装时用绝缘管套穿过这三层板，绝缘装置的两端垫有绝缘垫圈，之后通过螺栓、螺母紧固。0035 所述的水平支撑臂4穿过横梁固定框架6，在横梁固定框架6上设置有顶紧螺栓一说 明 书CN 102825402 A4/4页67。0036 所述的底座8包括水平支撑板8.1、竖直升降装置8.2，所述的竖直。
20、升降装置8.2由螺杆8.2.1、调节螺母8.2.2和套筒8.2.3，所述的套筒8.2.3竖直固定设置在水平支撑板8.1上，所述的调节螺母8.2.2设置在套筒8.2.3上部开口处，所述的螺杆8.2.1一端与调节螺母8.2.2螺纹连接，另一端与横梁固定框架6固定连接。0037 所述的水平支撑板8.1下部设置有行走轮8.1.1。0038 所述的水平支撑板8.1与水平支撑臂4之间设置有防止水平支撑臂4摆动的槽钢11，在槽钢11上设置有顶紧螺栓二12。槽钢11为H型结构，一端放置在水平支撑板上，可根据水平支撑臂伸出的长度靠中间部位支撑住水平支撑臂，保证水平支撑臂水平。槽钢11两侧面加工有带螺纹的通孔，在加热器伸入工件后，通过螺栓旋入螺纹通孔，顶紧水平支撑臂，防止水平支撑臂转动。说 明 书CN 102825402 A1/8页7图1说 明 书 附 图CN 102825402 A2/8页8图2说 明 书 附 图CN 102825402 A3/8页9图3说 明 书 附 图CN 102825402 A4/8页10图4说 明 书 附 图CN 102825402 A10。