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专利名称：窄间隙焊缝测温装置及方法
技术领域：
本发明属于工件加热技术领域，具体涉及一种窄间隙焊缝测温装置及该窄间隙焊缝的测温方法。
背景技术：
大型轴类工件(例如汽轮机转子主轴)通常采用两种生产方式，一种是整体锻造 成型；另一种是分段锻造成型后将各个段焊接成整体。整体锻造成型因需要大型的专用设 备，具有成本高、技术难度大、生产周期长等特点，实用性较差。而分段锻造成型虽克服了成 本高、生产周期长等特点，但需要很好的焊接技术，而焊接技术中窄间隙焊缝因具有较好的 力学性能、较低的残余应力与残余变形、焊接生产率高以及生产成本低等特点，避免了传统 大厚度钢板焊接技术的坡口截面大、焊接速度缓慢、焊缝中金属填敷量大、焊后板材应力变 形很大、生产效率低下等缺陷。因此窄间隙焊缝技术在工件焊接中得到了广泛的应用，尤其 是汽轮机转子的焊接。但由于汽轮机转子主轴的直径很大，焊缝深，焊接时，工件温度为非恒温状态，不 同于一般的轴类工件，焊接难度很大，因此，汽轮机转子的窄间隙焊接技术要求更高。为了保证工件的焊接质量，尤其是汽轮机转子，在对工件进行焊接前需要对焊缝 区进行清洁、预热，必须要保证焊接前焊缝区的清洁度及实时温度。为了对焊缝区进行实时 温度的监测，通常是将热电偶紧贴工件表面，再进行隔热材料铺设，以保证监控点温度不受 外界温度影响。一般使用硅酸铝材料铺于监控点，然后采用薄钢片以点焊的方式进行固定。 这样的测温方式不仅费时、费力，而且安装和拆卸均不方便。再者，将薄钢片以点焊的方式 固定，势必会对焊缝区的清洁度造成严重影响，而且薄钢片点焊固定更容易形成焊接后工 件的缺陷源。

发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种便于安装、拆卸，且不会对工 件焊缝区进行破坏的窄间隙焊缝测温装置及用该装置进行测温的方法。为实现其目的，本发明采用的技术方案是—种窄间隙焊缝测温装置，包括导热块、支撑压紧弹簧片、测温元件和温度记录仪 器，所述导热块设在支撑压紧弹簧片的顶部，导热块与支撑压紧弹簧片之间设有隔热层，所 述测温元件分别与导热块和温度记录仪器相连接。所述导热块与测温元件为插孔连接，导热块上设置插接测温元件的孔。所述导热块的自由表面上设有孔，该孔与测温元件的插入孔相通。所述导热块为铜块。所述铜块为紫铜。所述支撑压紧弹簧片为弓形结构。所述隔热层为石棉布。
所述测温元件为热电偶或热电阻。所述温度记录仪器为温度记录仪或温度显示器。一种用上述装置进行窄间隙焊缝的测温方法，包括如下步骤①清洗测温装置，使其表面清洁，将与工件接触的导热块进行抛磨，露出紫铜金属 色；②清理测温元件，使其表面清洁，工作端无氧化层；③将测温元件与导热块连接；
④将测温装置置入焊缝的测温点，使导热块自由表面与工件表面紧贴；
⑤将测温元件与温度记录仪器进行联接；⑥对工件进行加热，测温开始、记录测得的温度值；⑦测温结束，从工件的焊缝中取出测温装置，进行清洁、保存。本发明的有益效果是本测温装置以导热性能极好的紫铜做导热块，可以保证工件加热过程中焊缝区的 实时温度与工件本体温度的一致性；支撑压紧弹簧片将导热块顶紧，使其紧紧贴住焊缝区 一边的工件本体；弓形的支撑压紧弹簧片便于安装、拆卸；导热块自由表面上的孔，可以观 察热测温元件是否插入到位；隔热层设在支撑压紧弹簧片与导热块之间，无需采用薄钢片 点焊固定，避免了传统隔热层的缺陷。它具有结构简单、装卸容易、实时准确测温等特点。本测温方法直接将测温装置置入窄间隙焊缝中，取消了传统以点焊固定的方式， 避免了焊缝缺陷源的出现，不会对工件焊缝区进行破坏，保证了焊缝区监测点的清洁度，极 大的方便了测温装置的装卸。


下面结合附图对本发明作进一步的说明。图1是本发明的一种结构示意图。图2是图1的侧视图。图3是图1的俯视图。图4是本发明的一种使用状态示意图。图中代号含义1_导热块；2-隔热层；3-支撑压紧弹簧片；4-螺钉；5-测温元件； 6-补偿导线；7、8_工件；9-测温元件插孔；10-观察孔。
具体实施例方式参见图1至图4 本发明的测温装置，包括导热块1、支撑压紧弹簧片3、测温元件5 和温度记录仪器。导热块1是导热性能极好的紫铜块，这能保证工件加热过程中焊缝区的 实时温度与工件本体温度的一致性。支撑压紧弹簧片3的结构很简单，为弓形结构，便于安 装、拆卸，也利于在焊缝内膨胀、收缩。导热块1就设在支撑压紧弹簧片3的顶部，导热块1 与支撑压紧弹簧片3之间设有隔热层2，该隔热层2为石棉布，导热块1、隔热层2和支撑压 紧弹簧片3由螺钉4将其连接成整体。在导热块1上设置有插接热电偶的孔，即测温元件 插孔9，导热块1的自由表面上设有孔，该孔与插接热电偶的插入孔相通，即观察孔10，它可 以观察热电偶是否插入到位。测温元件5为热电偶，它也可以采用热电阻。温度记录仪器为温度显示器，该温度显示器也可采用温度记录仪代替。热电偶分别与导热块1和温度显 示器相连接，导热块1与热电偶为插孔连接。
将上述测温装置置入窄间隙焊缝中进行测温的方法，包括如下步骤①清洗测温 装置11，使其表面清洁，无任何污物，尤其是导热块1的表面，要将其与工件接触的表面进 行砂纸抛磨，使导热块1露出紫铜金属色，这才能够保证温度的一致性；②清理热电偶，使 其表面清洁，工作端无氧化层；③将热电偶插入导热块1上的孔内，可以从导热块1的自由 表面设的孔中察看热电偶是否插入到位；④将测温装置11置入工件焊缝区的测温点，支撑 压紧弹簧片3的底脚以焊缝区工件8的表面为支点，顶紧导热块1，使导热块1的自由表面 与焊缝区的测温工件7表面紧贴，导热块1和支撑压紧弹簧片3之间的石棉布隔热层2保证 了监控点温度不受外界温度影响；⑤将热电偶尾端的补偿导线6与温度显示器进行联接； ⑥对工件进行加热，测温开始、记录测得的温度值；⑦测温结束，从工件的焊缝中取出测温 装置11，将测温装置的导热块1、热电偶和温度显示器分开，分别进行清洁、保存。本发明的应用面很广，可以应用于各种工件的窄间隙焊缝测温，尤其是汽轮机转 子。
权利要求
一种窄间隙焊缝测温装置，其特征在于包括导热块(1)、支撑压紧弹簧片(3)、测温元件(5)和温度记录仪器，所述导热块(1)设在支撑压紧弹簧片(3)的顶部，导热块(1)与支撑压紧弹簧片(3)之间设有隔热层(2)，所述测温元件(5)分别与导热块(1)和温度记录仪器相连接。
2.根据权利要求1所述的窄间隙焊缝测温装置，其特征在于所述导热块(1)与测温 元件(5)为插孔连接，导热块(1)上设置插接测温元件(5)的孔。
3.根据权利要求2所述的窄间隙焊缝测温装置，其特征在于所述导热块(1)的自由 表面上设有孔，该孔与测温元件(5)的插入孔相通。
4.根据权利要求1所述的窄间隙焊缝测温装置，其特征在于所述导热块(1)为铜块。
5.根据权利要求4所述的窄间隙焊缝测温装置，其特征在于所述铜块为紫铜。
6.根据权利要求1所述的窄间隙焊缝测温装置，其特征在于所述支撑压紧弹簧片(3) 为弓形结构。
7.根据权利要求1所述的窄间隙焊缝测温装置，其特征在于所述隔热层⑵为石棉布。
8.根据权利要求1所述的窄间隙焊缝测温装置，其特征在于所述测温元件(5)为热 电偶或热电阻。
9.根据权利要求1所述的窄间隙焊缝测温装置，其特征在于所述温度记录仪器为温 度记录仪或温度显示器。
10.一种窄间隙焊缝测温方法，包括如下步骤①清洗测温装置，使其表面清洁，将与工件接触的导热块进行抛磨，露出紫铜金属色；②清理测温元件，使其表面清洁，工作端无氧化层；③将测温元件与导热块连接；④将测温装置置入焊缝的测温点，使导热块自由表面与工件表面紧贴；⑤将测温元件与温度记录仪器进行联接；⑥对工件进行加热，测温开始、记录测得的温度值；⑦测温结束，从工件的焊缝中取出测温装置，进行清洁、保存。
全文摘要
本发明公开一种窄间隙焊缝测温装置及方法，装置包括导热块、支撑压紧弹簧片、测温元件和温度记录仪器，导热块设在支撑压紧弹簧片的顶部，导热块与支撑压紧弹簧片之间设有隔热层，测温元件分别与导热块和温度记录仪器相连接。方法包括①清洗测温装置，将与工件接触的导热块进行抛磨，露出紫铜金属色；②清理测温元件，工作端无氧化层；③将测温元件与导热块连接；④将测温装置置入焊缝的测温点，导热块自由表面与工件表面紧贴；⑤将测温元件与温度记录仪器进行联接；⑥对工件进行加热，测温、记录温度值；⑦测温结束，从工件的焊缝中取出测温装置，进行清洁、保存。它结构简单、装卸容易、测温准确实时，不会对焊缝区破坏，保证焊缝区清洁度。
文档编号G01K1/02GK101858793SQ20101018613
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月22日 优先权日2010年5月22日
发明者刘双明, 曾成, 王虹, 石联峰, 肖杰 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司