专利名称：焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构的制作方法
技术领域：
焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构属于金属焊接结构技术领域，涉及焊接坡口型式。
目前气瓶工业生产中，因400L、800L容积的钢制焊接气瓶直径小，存在气瓶内不易操作的问题，所以气瓶制造厂对其环状对接焊缝都采用带垫板单面焊接的接头型式，如图2所示(图中含义详见附图说明部分)。A1为筒体、C1为封头、E为垫板、α1为焊接坡口角度。该坡口型式是我国焊接坡口型式标准中一种常见的接头型式，这种型式虽然有助于小直径筒体对接环状焊缝单面焊接操作的实现，但也存在一些不足在生产过程中，垫板始终是一个单独的部件存在，需要下料、剪切、辊圆、对装、焊接等多道工序才能完成；而且垫板装配质量的好坏将直接影响到整个环焊缝的焊接质量。
本实用新型的目的是提供一种克服上述已知技术中存在的不足的新型钢制焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构。
本实用新型是这样实现的一种由筒体、封头的焊接坡口的结构组成的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，其特征是筒体和封头两个上的相互对接的一端，其中有一个A上的端头做成台阶式的收口结构，收口后的部位的外径与相对接的另一个C上的端头上的内径相配合，A上收口后部位的一部分轴向插入与之相接的另一个C上的端头的内孔中，组成了在气瓶的过轴心的纵向截面上的坡口角度为α的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，α角度可以从60度至100度。
所述的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，其特征是在气瓶的过轴心的纵向截面上的A上收口部位台阶式的外壁面最佳结构由A上收口前部分的外壁面的半径为R1的内切圆弧段及收口后的部分的外壁面的半径为R2的外切圆弧段相切连接而成，过两圆弧段切点的圆弧的公切线与相对接C部分的一端头部组成最佳焊缝坡口角度α等于80度至90度。
所述的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，其特征是与A上收口部位相对接的C上的一端开有通常使用的标准焊接坡口。
所述的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，其特征是筒体上的与封头对接的一端做成台阶式的收口结构。
本实用新型在筒体与封头的对接端，筒体上的端头部做成台阶式收口结构，或者封头上的端头部做成台阶式收口结构。而在筒体上一端做成收口结构，工艺简单，费用低是最佳方案。筒体收口后的部分端头部沿气瓶轴向插入封头对接端的内孔中，收口后部分的筒壁的外径与封头上的内壁直径相匹配定位对接。封头对接端部开有我国通常使用的标准坡口结构型式。筒体台阶式收口结构的原筒体部分与收口后部分的过渡部分的结构有两种第一种是直接由两个圆弧段相切连接，如图1所示，即在过气瓶轴心的纵向截面上，筒体外壁的半径为R1的内切圆弧段与收口后部分的外壁的半径为R2的外切圆弧段相切连接；第二种是在过气瓶轴心的纵向截面上原筒体部分与收口后的筒体部分的外壁面由斜线段连接，斜线段与原筒体外壁及收口后部分的外壁由园角过渡连接。推荐第一种直接由两个圆弧段相切连接的结构，此结构工艺性好、应力分布均匀、改善受力状态。过半径R1的圆弧段和过半径R2的圆弧段切点的公切线与封头上的坡口组成了α角的钢制焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构。α最佳角度为8D度至90度。
本实用新型的优点减少了原焊接坡口结构中制造垫板的复杂工序，提高了筒体与封头的装配精度，简化了对装工序，提高了焊接质量，提高了生产率，降低了成本。
图1至图4是本说明书的附图，各图都为示意图。
图1是图3气瓶A-A剖面的局部坡口示意图；图2是图4气瓶B-B剖面的局部坡口示意图；图3是本实用新型坡口焊接的钢制气瓶示意图；图4是已知坡口焊接的钢制气瓶示意图。
各图中点划线表示中心线，局部的结构有波浪线断开，剖面上有剖面线，粗实线表示轮廓线，坡口处双点划假想线表示焊接后的焊缝，各图中相同符号或代号表示相同的部件、结构或相同的含义，各图中不再复述。H为筒体、封头的壁厚，筒体、封头的外径为Ф3、内径为Ф2，筒体、封头的坡口底部的高度D。图1是按本实用新型坡口结构焊制的钢制气瓶图3的沿气瓶轴向中心A-A剖开的纵向截面的局部剖面图，表示本实用新型焊接坡口的结构示意，A为筒体，B为焊缝，C为封头，Ф1为筒体收口后部分的内径，R1为没收口筒体外壁的内切圆弧段的半径，R2为筒体收口后部分的外壁的外切圆弧段的半径，两个圆弧段相切连接，β为封头端部按我国标准常用的坡口角度，α为以R1为半径弧段与以R2为半径的弧段的切点的公切线与已知封头端的坡口形成的本实用新型的坡口角度，图1总体反映了收口处的焊接坡口结构。图2是图4所示已知的钢制焊接气瓶沿轴心线纵向剖开的截面的局部剖面图，A1为筒体，B1为焊缝，C1为封头，E为垫板，α1为我国标准常用的焊接坡口角度，图2总体反映了已知技术的焊接坡口结构。图3为卧放的本实用新型坡口焊接的钢制气瓶，图中沿瓶中心轴向有剖视符A-A。图4为卧放的已知技术坡口焊接的钢制气瓶，图中沿瓶中心轴向有剖视符B-B。
实施例图1、图3为本实施例的附图，各图含义见附图说明部分。
一种400L的钢制焊接气瓶，筒体壁厚取8毫米，封头的壁厚也取8毫米。其沿气瓶轴心线剖开的纵向截面的坡口处的局部A-A剖面图如图1所示。筒体对接的一端由专用设备收口成台阶式的结构。收口后的部分插入封头的对接端的内孔中，收口后的筒体外径与封头处的壁的内径设计好尺寸公差相匹配装配。收口前后的筒体部分外壁由两圆弧相切连接，圆弧的半径为R1、R2。封头的坡口底部高度D取2毫米，坡口角β取15度。总坡口角度α取80度。
本实施例在保证相同安全使用的条件下，简化了对装工序，提高了装配精度，提高了焊接质量，提高了生产率，降低了成本。
权利要求1.一种由筒体、封头的焊接坡口的结构组成的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，其特征是筒体和封头两个上的相互对接的一端，其中有一个(A)上的端头做成台阶式的收口结构，收口后的部位的外径与相对接的另一个(C)上的端头上的内径相配合，(A)上收口后部位的一部分轴向插入与之相接的另一个(C)上的端头的内孔中，组成了在气瓶的过轴心的纵向截面上的坡口角度为(α)的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，(α)角度可以从60度至100度。
2.如权利要求1所述的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，其特征是在气瓶的过轴心的纵向截面上的(A)上收口部位台阶式的外壁面最佳结构由(A)上收口前部分的外壁面的半径为(R1)的内切圆弧段及收口后的部分的外壁面的半径为(R2)的外切圆弧段相切连接而成，过两圆弧段切点的圆弧的公切线与相对接(C)部分的一端头部组成最佳焊缝坡口角度(α)等于80度至90度。
3.如权利要求1所述的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，其特征是与(A)上收口部位相对接的(C)上的一端开有通常使用的标准焊接坡口。
4.如权利要求1、2、3所述的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构，其特征是筒体上的与封头对接的一端做成台阶式的收口结构。
专利摘要焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构属于金属焊接结构技术领域,涉及焊接坡口型式。其特征是筒体和封头两个上的相互对接的一端,其中有一个(A)上的端头做成台阶式的收口结构,收口后的部位的外径与相对接的另一个(C)上的端头上的内径相配合,(A)上收口后的部位的一部分轴向插入与之相接的另一个(C)上的端头的内孔中,组成了在气瓶的过轴心的纵向截面上的坡口角度为(α)的焊接气瓶环状对接焊缝坡口结构,(α)角度可以从60度至100度。
文档编号B23K33/00GK2459134SQ0024591
公开日2001年11月14日 申请日期2000年7月28日 优先权日2000年7月28日
发明者李四民 申请人:北京金属结构厂