厚壁钢管混合型坡口结构及其配套焊嘴的制作方法
【专利摘要】一种厚壁钢管混合型坡口结构，包括坡口下段，所述坡口下段的角度呈35°，所述坡口结构还包括坡口中段和坡口上段，所述坡口中段的角度为α，3.5°≤α≤5°，所述坡口上段的坡口角度为β，2.5°≤β≤4°，且β＜α。一种厚壁钢管混合型坡口结构配套的焊嘴，所述焊嘴是导电体；所述焊嘴中部设有供向焊接熔池输送焊丝的通孔，所述焊嘴的截面呈两侧带有缺口的局部圆形，所述焊嘴的截面中，两个侧面为平面，底面和顶面为弧面，所述焊嘴的侧面覆盖耐高温绝缘漆层。本发明提供了一种到达性好、焊接填充量少且焊接残余应力减小、有效焊透坡口两侧的厚壁钢管混合型坡口结构及其配套焊嘴。
【专利说明】
厚壁钢管混合型坡口结构及其配套焊嘴
技术领域
[0001]本发明涉及一种厚壁钢管的焊接时的坡口结构，以及配套的焊嘴。
【背景技术】
[0002]厚壁钢管的焊接时的坡口结构，比如V型、双V型、J型坡口形式，对于厚壁钢管(厚度大于10mm高合金耐热钢)的焊接热处理;现有的坡口存在的技术缺陷:到达性较差、根部不容易焊透、坡口二侧存在未熔合缺陷;焊接填充量较多且焊接残余应力较大。
[0003]现有的焊嘴无法直接深入焊接处，焊缝坡口边缘未能及时熔化导致坡口两侧不能熔合。
【发明内容】
[0004]为了克服已有坡口结构和焊嘴的到达性较差、焊接填充量较多且焊接残余应力较大、坡口两侧未焊透的不足，本发明提供了一种到达性好、焊接填充量少且焊接残余应力减小、有效焊透坡口两侧的厚壁钢管混合型坡口结构及其配套焊嘴。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种厚壁钢管混合型坡口结构，包括坡口下段，所述坡口下段的角度呈35°，所述坡口结构还包括坡口中段和坡口上段，所述坡口中段的角度为α ,3.5° <α<5°,所述坡口上段的坡口角度为β，2.5° <β<4°，且β<α。
[0007]进一步，所述坡口中段的角度为4°，所述坡口上段的坡口角度为3°。当然，也可以是其他取值范围内的角度。
[0008]再进一步，所述坡口下段腰高为18mm，所述坡口中段的腰高为70mm，所述坡口上段的腰高为厚壁钢管的厚度110mm。
[0009]所述坡口下段与坡口中段相接处的过渡半径Rl= 3mm，所述坡口中段与坡口上段相接处的过渡半径R2 = 3mm。
[0010]—种厚壁钢管混合型坡口结构配套的焊嘴，所述焊嘴是导电体;所述焊嘴中部设有供向焊接熔池输送焊丝的通孔;所述焊嘴的截面呈两侧带有缺口的局部圆形，所述焊嘴的截面中，两个侧面为平面，底面和顶面为弧面，所述焊嘴的侧面覆盖耐高温绝缘漆层。
[0011]本发明中，设计了埋弧焊枪夹持导电焊嘴，使焊枪的导电嘴能直接深入焊接处，克服了坡口两侧未焊透等缺陷;进一步，在埋弧焊枪夹持导电嘴表面涂上耐高温绝缘油漆，杜绝了导电嘴与坡口短路事故的发生，同时克服了由于导电嘴短路向焊缝融入铜元素从而产生的裂缝。
[0012]本发明的有益效果主要表现在:到达性好、焊接填充量少且焊接残余应力减小、有效焊透坡口两侧。
【附图说明】
[0013]图1是厚壁钢管混合型坡口结构的示意图。
[0014]图2是焊嘴的截面图。
[0015]图3是焊嘴的侧视图。
[0016]图4是焊嘴的立体图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0018]参照图1?图4，一种厚壁钢管混合型坡口结构，包括坡口下段，所述坡口下段的角度呈35°，所述坡口结构还包括坡口中段和坡口上段，所述坡口中段的角度为α ,3.5° <α<
5。，所述坡口上段的坡口角度为β，2.5° <β<4°，且β<α。
[0019]进一步，所述坡口中段的角度为4°，所述坡口上段的坡口角度为3°。当然，也可以是其他取值范围内的角度。
[0020]再进一步，所述坡口下段腰高Hl为18mm，所述坡口中段的腰高Η2为70mm，所述厚壁钢管的厚度110mm。
[0021 ]所述坡口下段与坡口中段相接处的过渡半径Rl = 3mm，所述坡口中段与坡口上段相接处的过渡半径R2 = 3mm。
[0022]—种厚壁钢管混合型坡口结构配套的焊嘴，所述焊嘴是导电体;所述焊嘴中部设有供向焊接熔池输送焊丝的通孔，所述焊嘴的截面呈两侧带有缺口的局部圆形，所述焊嘴的截面中，两个侧面为平面，底面和顶面为弧面，所述焊嘴的侧面覆盖耐高温绝缘漆层。
[0023]本实施例中，参照图1，过渡半径优选为:Rl = 3mm; R2 = 3mm;腰高Hl = 18mm，腰高H2= 70mm，坡口下段的坡口角度35° (参照图1，所述角度为坡口下段与竖向轴线之间夹角)，所述坡口中段的角度为4°，所述坡口上段的坡口角度为3°，坡口宽度35?39mm，本实施例的坡口填充量比现有的J型减少约16 % -20 % ;比现有的V型坡口减少23 % -27 %，焊接应力大大下降。
[0024]传统的埋弧焊导电嘴；当实际焊接参数:焊接电流475A，电压36V时，导电嘴端部实测最高温度为445°C;参照图2?图4的焊嘴，在同样电流、电压条件下，实测导电嘴端部最高温度为498°C。可以接受长时间焊接;把焊嘴最大直径缩小至Φ12πιπι，端部直径为Φ9πιπι时，在相同电流、电压条件下，实测导电嘴端部最高温度为615°C。
【主权项】
1.一种厚壁钢管混合型坡口结构，包括坡口下段，所述坡口下段的角度呈35°，其特征在于:所述坡口结构还包括坡口中段和坡口上段，所述坡口中段的角度为α ,3.5° <α<5° ,所述坡口上段的坡口角度为β，2.5° <β<4°，且β<α。2.如权利要求1所述的一种厚壁钢管混合型坡口结构，其特征在于:所述坡口中段的角度为4°，所述坡口上段的坡口角度为3°。3.如权利要求1或2所述的一种厚壁钢管混合型坡口结构，其特征在于:所述坡口下段腰高为18mm，所述坡口中段的腰高为70mm，所述坡口上段的腰高为厚壁钢管的厚度11Omm。4.如权利要求1或2所述的一种厚壁钢管混合型坡口结构，其特征在于:所述坡口下段与坡口中段相接处的过渡半径Rl = 3mm，所述坡口中段与坡口上段相接处的过渡半径R2 =.3mm .5.—种与如权利要求1所述的厚壁钢管混合型坡口结构配套的焊嘴，所述焊嘴是导电体，所述焊嘴中部设有供向焊接熔池输送焊丝的通孔，其特征在于:所述焊嘴的截面呈两侧带有缺口的局部圆形，所述焊嘴的截面中，两个侧面为平面，底面和顶面为弧面，所述焊嘴的侧面覆盖耐高温绝缘漆层。
【文档编号】B23K33/00GK105855673SQ201610367352
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】高博杨, 杨晓东, 郑丽, 林国林, 王磊, 吴晓凤, 刘龙, 张幸海, 包填回
【申请人】吉林昊宇电气股份有限公司