本發(fā)明涉及管段制造，具體的說是一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝及焊接工裝。

背景技術(shù)：

1、耐腐蝕海底3d管段制造焊接工裝是一種專為海底管道制造而設(shè)計(jì)的焊接輔助設(shè)備，它采用先進(jìn)的工裝設(shè)計(jì)理念，結(jié)合耐腐蝕材料的使用，確保了管段在海底等惡劣環(huán)境下的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和耐腐蝕性，該工裝不僅具備高精度的定位和調(diào)整功能，以實(shí)現(xiàn)3d管段的精確制造，還配備了高效的焊接系統(tǒng)，能夠確保焊接質(zhì)量和強(qiáng)度滿足海底管道的使用要求。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通常涉及將耐腐蝕材料制成的管段精確定位并固定在工裝上，通過高精度的焊接設(shè)備在陸地上或水下進(jìn)行精確的焊接作業(yè)，確保焊縫質(zhì)量和管段的耐腐蝕性，最終組裝成符合要求的3d管段結(jié)構(gòu)，整個(gè)過程需嚴(yán)格控制焊接參數(shù)和環(huán)境因素，以保證管段的質(zhì)量和性能。

3、上述方案在實(shí)際運(yùn)用中還存在一些問題，現(xiàn)有技術(shù)雖然能夠完成對(duì)彎管的預(yù)制焊接，但當(dāng)焊接完成后，由于焊縫區(qū)域由于經(jīng)歷了高溫加熱，其溫度遠(yuǎn)高于周圍未焊接區(qū)域，此時(shí)會(huì)進(jìn)行冷卻，由于冷卻速度快，焊縫及其附近區(qū)域收縮量較大，而周邊區(qū)域收縮相對(duì)較小，這種不均勻收縮會(huì)在管道長(zhǎng)度方向上產(chǎn)生額外的拉伸或壓縮作用，使管道長(zhǎng)度難以控制在設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度公差范圍內(nèi)，從而會(huì)增加后續(xù)安裝工作的復(fù)雜性和時(shí)間成本，其次，移動(dòng)冷卻機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)緊貼在管道的外環(huán)面，并在移動(dòng)的同時(shí)會(huì)將一組管道外環(huán)面的雜質(zhì)帶走，當(dāng)對(duì)下一組管道進(jìn)行工作時(shí)，這些雜質(zhì)在移動(dòng)過程中會(huì)對(duì)管道的外壁造成損傷，從而會(huì)降低管道的使用壽命。

4、為此，本發(fā)明提供一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝及焊接工裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決背景技術(shù)中所提出的至少一個(gè)技術(shù)問題。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝及焊接工裝，包括來料檢驗(yàn)、零件加工、組對(duì)、焊接、焊后無損和精加工，其特征在于，焊接包括以下步驟：

3、步驟一：將兩組彎管放置到工作平臺(tái)上，并通過固定工裝進(jìn)行固定；

4、步驟二：當(dāng)完成焊接后，通過啟動(dòng)電動(dòng)伸縮桿拉動(dòng)其底部的梯形塊向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而能夠帶動(dòng)兩組弧形板側(cè)面帶有水的降溫棉與彎管外環(huán)面貼合；

5、步驟三：通過啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)兩組第一位移塊進(jìn)行相對(duì)的直線運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)過程中通過降溫棉對(duì)管道的外環(huán)面進(jìn)行降溫；

6、步驟四：當(dāng)完成降溫工作后，兩組第一位移塊會(huì)相向的直線運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)的過程中會(huì)與三棱塊接觸，并通過三棱塊的位移對(duì)降溫棉上附著的雜質(zhì)進(jìn)行刮除；

7、步驟五：當(dāng)完成刮除工作后，兩組第一位移塊會(huì)繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并通過第二進(jìn)水孔、第一進(jìn)水孔和剛性管對(duì)降溫棉補(bǔ)充水。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：步驟二中，當(dāng)管道完成焊接工作后，會(huì)通過啟動(dòng)電動(dòng)伸縮桿對(duì)管道遠(yuǎn)離焊縫的外環(huán)面進(jìn)行夾持工作。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：通過啟動(dòng)電動(dòng)伸縮桿向上運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)梯形塊和導(dǎo)向塊進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，并通過導(dǎo)向塊以及第二位移塊上的凹槽，帶動(dòng)兩組弧形板向中部靠近，當(dāng)兩組弧形板相對(duì)的一側(cè)貼合時(shí)降溫棉會(huì)與管道外環(huán)面接觸。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：步驟三中，當(dāng)兩組弧形板完成閉合工作后，啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)雙向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)會(huì)帶動(dòng)兩組第一位移塊進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，并通過導(dǎo)向柱的限位使兩個(gè)第一位移塊能夠進(jìn)行相對(duì)的直線運(yùn)動(dòng)。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：當(dāng)兩個(gè)第一位移塊進(jìn)行相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)同步的帶動(dòng)兩個(gè)弧形板進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)通過弧形板內(nèi)環(huán)面上的降溫棉對(duì)管道外環(huán)面進(jìn)行降溫處理。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：步驟四中，當(dāng)完成降溫工作后，兩個(gè)弧形板在移動(dòng)的同時(shí)會(huì)通過電動(dòng)伸縮桿的向下運(yùn)動(dòng)逐步進(jìn)行外擴(kuò)，直至第二進(jìn)水孔與第一進(jìn)水孔對(duì)齊時(shí)，兩個(gè)弧形板會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，為后續(xù)工作預(yù)留充足的空間。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：當(dāng)兩個(gè)弧形板完成外擴(kuò)時(shí)，電動(dòng)導(dǎo)軌會(huì)啟動(dòng)，并會(huì)通過滑動(dòng)塊帶動(dòng)三棱塊沿著電動(dòng)導(dǎo)軌的導(dǎo)向進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)的過程中對(duì)附著在降溫棉上的雜質(zhì)進(jìn)行刮除。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：步驟五中，通過電機(jī)持續(xù)的逆向轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)第一位移塊繼續(xù)進(jìn)行相向的直線運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)的過程中使剛性管通過第二進(jìn)水孔插入到第一進(jìn)水孔內(nèi)。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：通過阻擋片的阻擋能夠在第二位移塊持續(xù)相向運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行阻擋，從而能夠?qū)⒒钊矁?nèi)的水補(bǔ)充進(jìn)弧形板內(nèi)，并通過出水孔使水逐漸滲透到弧形板內(nèi)環(huán)面的降溫棉中，當(dāng)阻擋片側(cè)面沒有受到阻擋時(shí)，往復(fù)彈簧會(huì)復(fù)位，并在復(fù)位的同時(shí)會(huì)通過輸水管將存儲(chǔ)在儲(chǔ)水箱內(nèi)部的水補(bǔ)充回活塞筒內(nèi)。

16、首先將完成預(yù)處理后的彎管放置到固定工裝上，并將兩個(gè)彎管需要焊接的兩側(cè)抵住，此時(shí)通過螺釘將固定工裝的上下兩部分固定住，以此對(duì)彎管進(jìn)行固定，并啟動(dòng)焊接組件對(duì)兩個(gè)彎管相對(duì)一側(cè)進(jìn)行焊接工作。

17、本發(fā)明的有益效果如下：

18、1.本發(fā)明當(dāng)兩個(gè)第一位移塊進(jìn)行相對(duì)的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)通過兩個(gè)第二位移塊同步的帶動(dòng)兩個(gè)弧形板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，由于弧形板內(nèi)環(huán)面上固定的降溫棉上是含有水的，所以在進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的過程中，弧形板對(duì)路徑上的管道進(jìn)行降溫，同時(shí)由于管道上的溫度是由焊縫區(qū)域向兩端逐漸降低的，所以在兩個(gè)弧形板同步向焊縫區(qū)域靠近時(shí)，其內(nèi)環(huán)面上的降溫棉會(huì)逐漸的升溫，而由于降溫棉的逐步移動(dòng)會(huì)在焊縫區(qū)域形成一個(gè)較為平緩的溫度梯度，使得焊縫能夠更均勻地冷卻，這有助于減少因快速冷卻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力，從而降低因應(yīng)力導(dǎo)致的管道長(zhǎng)度公差的變化，進(jìn)而能夠降低后續(xù)安裝工作的復(fù)雜性和時(shí)間成本；

19、2.本發(fā)明當(dāng)移動(dòng)冷卻機(jī)構(gòu)完成對(duì)焊縫區(qū)域的降溫工作時(shí)，電機(jī)會(huì)進(jìn)行逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，并在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)通過雙向螺桿帶動(dòng)兩個(gè)第一位移塊進(jìn)行相向的直線運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)會(huì)帶動(dòng)兩個(gè)弧形板進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)電動(dòng)伸縮桿會(huì)向下拉伸，并在拉伸的同時(shí)帶動(dòng)其底部的梯形塊進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩個(gè)第二位移塊受到梯形塊的推力以及其側(cè)面凸塊和導(dǎo)向槽的限制，會(huì)向兩側(cè)進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)?shù)诙灰茐K的頂部與梯形塊的頂部位于同一水平面時(shí)，電動(dòng)伸縮桿會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩個(gè)弧形板處于外擴(kuò)狀態(tài)而第二進(jìn)水孔與第一進(jìn)水孔則會(huì)對(duì)齊，當(dāng)弧形板與三棱塊接觸時(shí)，電機(jī)會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)啟動(dòng)固定連接在固定工裝下部的電動(dòng)導(dǎo)軌，當(dāng)電動(dòng)導(dǎo)軌啟動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)其內(nèi)部滑動(dòng)的滑動(dòng)塊沿著電動(dòng)導(dǎo)軌的導(dǎo)向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而能夠帶動(dòng)固定在滑動(dòng)塊上的三棱塊進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，由于電動(dòng)導(dǎo)軌的弧度與弧形板的弧度一致，所以在三棱塊沿著電動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠?qū)⒏街诮禍孛奚系碾s質(zhì)刮落下來，從而避免對(duì)下一組管道進(jìn)行工作時(shí)，這些雜質(zhì)在移動(dòng)過程中會(huì)對(duì)管道的外壁造成損傷，進(jìn)而能夠提高管道的使用壽命。

20、3.本發(fā)明通過弧形板內(nèi)環(huán)面上開設(shè)的出水孔將水傳輸?shù)浇禍孛奚希?dāng)兩個(gè)第一位移塊再次進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)保護(hù)殼與阻擋片會(huì)逐漸脫離，此時(shí)往復(fù)彈簧會(huì)逐漸復(fù)位，并通過輸水管將儲(chǔ)水箱內(nèi)部的水重新補(bǔ)充至活塞筒內(nèi)部，從而能夠?qū)⌒伟鍍?nèi)環(huán)面降溫棉上的水分進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)而能夠提高生產(chǎn)工作的連續(xù)性。

技術(shù)特征：

1.一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，包括來料檢驗(yàn)、零件加工、組對(duì)、焊接、焊后無損和精加工，其特征在于：焊接包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，其特征在于：步驟二中，當(dāng)管道完成焊接工作后，會(huì)通過啟動(dòng)電動(dòng)伸縮桿（222）對(duì)管道遠(yuǎn)離焊縫的外環(huán)面進(jìn)行夾持工作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，其特征在于：通過啟動(dòng)電動(dòng)伸縮桿（222）向上運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)梯形塊（206）和導(dǎo)向塊（207）進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，并通過導(dǎo)向塊（207）以及第二位移塊（208）上的凹槽，帶動(dòng)兩組弧形板（210）向中部靠近，當(dāng)兩組弧形板（210）相對(duì)的一側(cè)貼合時(shí)降溫棉會(huì)與管道外環(huán)面接觸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，其特征在于：步驟三中，當(dāng)兩組弧形板（210）完成閉合工作后，啟動(dòng)電機(jī)（201）帶動(dòng)雙向螺桿（202）轉(zhuǎn)動(dòng)，并在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)會(huì)帶動(dòng)兩組第一位移塊（203）進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，并通過導(dǎo)向柱（204）的限位使兩個(gè)第一位移塊（203）能夠進(jìn)行相對(duì)的直線運(yùn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，其特征在于：當(dāng)兩個(gè)第一位移塊（203）進(jìn)行相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)同步的帶動(dòng)兩個(gè)弧形板（210）進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)通過弧形板（210）內(nèi)環(huán)面上的降溫棉對(duì)管道外環(huán)面進(jìn)行降溫處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，其特征在于：步驟四中，當(dāng)完成降溫工作后，兩個(gè)弧形板（210）在移動(dòng)的同時(shí)會(huì)通過電動(dòng)伸縮桿（222）的向下運(yùn)動(dòng)逐步進(jìn)行外擴(kuò)，直至第二進(jìn)水孔（221）與第一進(jìn)水孔（211）對(duì)齊時(shí)，兩個(gè)弧形板（210）會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，為后續(xù)工作預(yù)留充足的空間。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，其特征在于：當(dāng)兩個(gè)弧形板（210）完成外擴(kuò)時(shí)，電動(dòng)導(dǎo)軌（301）會(huì)啟動(dòng)，并會(huì)通過滑動(dòng)塊（302）帶動(dòng)三棱塊（303）沿著電動(dòng)導(dǎo)軌（301）的導(dǎo)向進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)的過程中對(duì)附著在降溫棉上的雜質(zhì)進(jìn)行刮除。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，其特征在于：步驟五中，通過電機(jī)（201）持續(xù)的逆向轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)第一位移塊（203）繼續(xù)進(jìn)行相向的直線運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)的過程中使剛性管（219）通過第二進(jìn)水孔（221）插入到第一進(jìn)水孔（211）內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，其特征在于：通過阻擋片（220）的阻擋能夠在第二位移塊（208）持續(xù)相向運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行阻擋，從而能夠?qū)⒒钊玻?15）內(nèi)的水補(bǔ)充進(jìn)行弧形板（210）內(nèi)，并通過出水孔（212）使水逐漸滲透到弧形板（210）內(nèi)環(huán)面的降溫棉中，當(dāng)阻擋片（220）側(cè)面沒有受到阻擋時(shí)，往復(fù)彈簧（217）會(huì)復(fù)位，并在復(fù)位的同時(shí)會(huì)通過輸水管（214）將存儲(chǔ)在儲(chǔ)水箱（213）內(nèi)部的水補(bǔ)充回活塞筒（215）內(nèi)。

10.一種耐腐蝕海底3d管段制造焊接工裝，運(yùn)用于權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的一種耐腐蝕海底3d管段制造工藝，其特征在于：首先將完成預(yù)處理后的彎管放置到固定工裝（102）上，并將兩個(gè)彎管需要焊接的兩側(cè)抵住，此時(shí)通過螺釘將固定工裝（102）的上下兩部分固定住，以此對(duì)彎管進(jìn)行固定，并啟動(dòng)焊接組件對(duì)兩個(gè)彎管相對(duì)一側(cè)進(jìn)行焊接工作。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于管段制造技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種耐腐蝕海底3D管段制造工藝及焊接工裝，包括來料檢驗(yàn)、零件加工、組對(duì)、焊接、焊后無損和精加工，通過降溫棉的逐步移動(dòng)在焊縫區(qū)域形成一個(gè)較為平緩的溫度梯度，使得焊縫能夠更均勻地冷卻，這有助于減少因快速冷卻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力，從而降低因應(yīng)力導(dǎo)致的管道長(zhǎng)度公差的變化，其次，通過三棱塊沿著電動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)⒏街诮禍孛奚系碾s質(zhì)刮落下來，從而避免這些雜質(zhì)在移動(dòng)過程中會(huì)對(duì)管道的外壁造成損傷，進(jìn)而能夠提高管道的使用壽命，此外，通過輸水管將儲(chǔ)水箱內(nèi)部的水重新補(bǔ)充至活塞筒內(nèi)部，從而能夠?qū)⌒伟鍍?nèi)環(huán)面降溫棉上的水分進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)而能夠提高生產(chǎn)工作的連續(xù)性。

技術(shù)研發(fā)人員：張振民,潘詠,陳吉兵,劉在彩,孟曉芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州羅克萊科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24