用于通孔工件焊接的流体管路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于通孔工件焊接的流体管路，采用本流体管路对工件进行焊前加热除湿、带走焊接过程所产生的焊接热，实现焊缝区域及热影响区域的快速冷却，利于提高焊接效率；在运用于如工件材质为镍基合金时，有利于焊缝及热影响区的晶粒细化，可使焊接接头的塑性和韧性提高，改善其综合机械性能；通入的液体产生的水汽对焊接质量影响小或无影响，利于保证焊接质量。本实用新型提供的通孔工件的焊接方法中，通过在焊接进行中、焊接进行前或焊接进行后，向工件的通孔中通入作为吸热介质或作为加热介质的液体，可达到提高焊接效率、提高焊接质量的目的。
【专利说明】
用于通孔工件焊接的流体管路
技术领域
[0001]本实用新型涉及焊接技术领域，特别是涉及一种用于通孔工件焊接的流体管路。
【背景技术】
[0002]目前世界上第三代压水堆核电机组的控制棒驱动机构中，耐压壳组件是由密封壳和管座通过焊接的方式形成的一个整体，这种结构可以显著降低控制棒驱动机构现场安装难度并提高机构的整体寿命与可靠性。
[0003]而以上焊接多为奥氏体不锈钢与镍基合金的异种金属管道对接焊，即控制棒驱动机构中密封壳的材料为奥氏体不锈钢00Crl8Nil0N，管座的材料为Inconel-690镍基合金，将这两种材料焊接在一起时容易产生热裂纹、气孔、夹渣等缺陷，其原因主要是由于镍基合金的线胀系数大(约为碳钢的1.5倍)，热导率较小(约为碳钢的0.3倍)，焊接时极易产生较大的焊接应力，使得镍基合金在焊接凝固的过程中因收缩应力作用产生开裂倾向。
[0004]针对此类焊缝的焊接，现有技术都是从严格控制焊接参数(焊接热输入、焊接电流等)的角度考虑并采取措施，比如授权公告号为CN102275030B的实用新型专利:“奥氏体不锈钢与镍基合金的对接焊方法”，虽然也能解决母材包括镍基合金的对接焊中易产生部分问题，但实践证明这些方法都存在着焊缝的道(层)间温度下降慢且难于控制、焊接质量不稳定、生产效率低等严重问题，使得该类焊缝的焊接质量难以得到有效保证。
【实用新型内容】
[0005]针对上述提出的现有技术中，母材包括镍基合金的对接焊中，特别是异种金属对接焊中存在的焊接质量不稳定、生产效率低的问题，本实用新型提供了一种用于通孔工件焊接的流体管路。
[0006]本实用新型提供的用于通孔工件焊接的流体管路通过以下技术要点来解决问题:用于通孔工件焊接的流体管路，该流体管路用于其上均设置有通孔的两个工件的对接焊，且对接焊后两个工件的通孔呈对接关系，所述流体管路包括进口管道和出口管道，所述进口管道和出口管道均包括管段及堵头，所述进口管道上的堵头固定于对应管段的出口端；所述出口管道上的堵头固定于对应管段的进口端；
[0007]进口管道及出口管道两者中，至少有一者的管段上连接有流量调节阀，所述流量调节阀用于调节流经对应管段的流体的流量大小。
[0008]具体的，两个通孔工件的对接焊中，如针对第三代压水堆核电机组控制棒驱动机构中的耐压壳组件，在进行密封壳和管座焊接时，由于镍基合金焊接时线胀系数大，热导率较小，焊缝焊接后冷却速度慢，t8/5时间长，焊缝及热影响区的晶粒易变粗大，使焊接接头塑性和韧性下降、综合机械性能变差。在授权公告号为CN102275030B，名称为“奥氏体不锈钢与镍基合金的对接焊方法”的专利文献中，焊接过程中道(层)间温度是依靠空气环境的自然冷却，不仅冷却速度较慢，影响生产作业效率，而且焊缝在高温下停留时间长，低熔点的金属共晶物和非金属共晶物(N1-S、N1-P)生成较多，容易产生焊接热裂纹等缺陷。
[0009]以上流体管路结构中，设置的进口管道用于向工件的通孔中通入液体，设置的出口管道用于工件通孔中液体流出工件，进口管道和出口管道均包括的堵头，分别用于进口管道、出口管道与工件通孔端部的连接，这样，通过本流体管路结构，可实现以下焊接方案:在两个工件焊前位置配对之前，分别利用进口管道和出口管道上的堵头，实现进口管、出口管分别与各工件不同端的连接，通入液体后，以上液体可作为热源，分别对工件进行加热，这样，针对受热情况下对水汽非常敏感的工件，如工件的材质为镍基合金时，采用液体对工件进行加热后再焊接，可有效避免如在冬季环境下，附着在工件焊接区域的冷凝水汽致使焊缝上出现气孔缺陷，达到利于提高焊接质量的目的；同理，在两个工件焊前位置配对完成后，亦可在两个工件形成的组合体两端分别连接进口管道和出口管道，在通入作为热源的液体时，对两个工件产生同时驱除水汽的技术效果。
[0010]如上所述，针对如材质为镍基合金的工件时，镍基合金的焊接热散失速度直接影响焊接接头及热影响区的综合机械性能，故以上设置的流体管路中，通过在两个工件焊接完成后或在两个工件焊前位置配对完成后，在两个工件形成的组合体两端分别连接进口管道和出口管道，在通入作为吸热介质的液体后，所述液体相对于空冷，可快速带走焊接热，这样，可使得针对如材质为镍基合金的工件，有利于焊缝及热影响区的晶粒细化，可使焊接接头的塑性和韧性提高，改善其综合机械性能。
[0011]以上采用堵头实现进口管道和出口管道分别与工件连接的形式，可通过堵头实现在向工件通孔中通入液体时，避免所述液体由工件的端部漏出而妨碍焊接操作、影响焊缝区域和热影响区域的干燥性等。
[0012]以上设置的流量调节阀用于调节通入工件通孔中流体流量的大小，特别适用于采用本流体管路带走焊接热量的情况下，以得到理想的焊接热带走速率。
[0013]进一步的，针对如材质为镍基合金的工件时，由于水汽对焊接质量影响较大，为避免在通过流体管路向工件通孔中通入作为吸热介质的液体时，以上液体对焊缝或热影响区域的内侧焊接质量造成影响，可通过先在焊接点设置一道底层环焊缝，通过底层环焊缝对工件通孔和底层环焊缝的外侧进行封闭后再继续在底层环焊缝的外侧施焊和通入作为吸热介质的液体;也可将工件的焊接连接端加工成特殊形式，通过焊前配对的工件本身，阻碍作为吸热介质的液体与熔池直接接触;也可以采用将两个工件焊前配对后，由任意一个工件的通孔中插入一个套筒，并使得焊接位置位于所述套筒的两端之间，即两个工件的焊接连接端均套设于套筒外侧，通过所述套筒，完成作为吸热介质的液体与熔池之间的隔离。
[0014]作为以上用于通孔工件焊接的流体管路更进一步的技术方案:
[0015]作为所述堵头的具体实现方案，所述堵头呈圆锥台状，堵头上均设置有通孔，堵头上通孔的两端分别位于该堵头的不同端面上，管段连接在堵头直径较大的一端上，且管段的管孔与对应堵头的通孔呈对接关系。本方案中，可通过将堵头直径较小的一端先插入工件的通孔中，随着堵头继续深入工件的通孔，两者可形成涨接连接，将本流体管路连接于工件上，并完成工件通孔的端部密封。进一步的，为利于所述端部密封效果，在所述堵头上还套设有密封圈，进一步的，为更进一步的提升所述密封效果，可在堵头的侧面设置一层橡胶层作为所述密封圈，如在堵头上套设一个呈圆锥台状的橡胶密封套。
[0016]作为堵头另一种实现形式，所述堵头包括封板及多颗连接螺栓，所述封板上设置有贯穿封板两端的板孔，还包括绕封板任意一端外缘设置的第一凸缘，所述第一凸缘呈环状，所述板孔位于第一凸缘的内侧，所述第一凸缘相对于封板的端面外凸，所述连接螺栓均螺纹连接于第一凸缘上，且连接螺栓的两端分别位于第一凸缘的内侧和外侧；
[0017]管段连接在堵头的封板上，且管段的管孔与封板的板孔呈对接关系，且与封板相连的第一凸缘及管段分别位于封板的不同侧。
[0018]本堵头实现方案中，在完成堵头与工件端部连接时，板孔上设置有第一凸缘的一端靠近工件的端面，这样，就可使得工件的端面位于第一凸缘的内侧，通过旋转连接螺栓，在连接螺栓内侧的端部与工件的外表面相互作用时，即可通过连接螺栓实现堵头在工件上的固定，相较于上一个堵头实现方案，本方案中堵头与工件的连接关系更为可靠。进一步的，为利于在通入液体时堵头与工件端部的密封效果，优选在封板与工件的端面之间设置密封圈，由于本流体管路在工作时，工件通孔中的内压不大，在安装堵头时，操作人员用手向工件的一侧按压封头，在紧固连接螺栓移除所述按压力，即可通过封板与工件之间的密封圈实现良好的密封效果，这样，本案中，优选选用易于变形、且弹性良好的橡胶密封圈。
[0019]在工件上安装堵头时，为便于堵头与工件的定位，还包括绕板孔设置的第二凸缘，所述第二凸缘呈环状，所述第二凸缘与第一凸缘位于板孔的同侧。本方案中，封板与第二凸缘组成的结构类似于带颈平焊法兰，即通过将第二凸缘插入工件的通孔中后，通过第二凸缘外侧与工件上通孔的孔壁相互约束，达到堵头与工件定位的技术效果。进一步的，为利于定位的准确性，优选将第二凸缘的外形设置为圆锥台状，即第二凸缘的自由端尺寸小于第二凸缘与封板连接端的尺寸。
[0020]在采用手工焊、自动氩弧焊、焊条电弧焊、埋弧焊等焊接方法对两个工件进行焊接时，若两个工件焊前拼接完成后可同步转动，则可有效的方便焊接、利于提高焊接质量，故设置为:进口管道和出口管道的管段上均设置有旋转接头。本案中，进口管道和出口管道在对工件的通孔中提供流动液体的同时拼接后的工件可转动，即可实现上述技术效果。
[0021]作为一种对液体进行循环利用的技术方案，还包括水箱及栗，所述栗的吸入端位于水箱的容置空间中，所述栗的排出端与进口管道的入口端相连，所述出口管道的出口端位于水箱的容置空间中。
[0022]为便于控制在液体作为热载体对工件进行加热时，可很好控制液体温度的技术方案，所述水箱中还设置有加热器及测温仪。
[0023]同时，本实用新型还公开了一种通孔工件的焊接方法，包括顺序进行的以下步骤:SI:分别加工两个工件各自的焊接连接端;S2:将两个工件的焊接连接端进行焊前相对位置固定;S3:进行焊接连接，还包括流体通入步骤，所述流体通入步骤位于步骤S3进行之前、进行之中、进行之后三个阶段中的任意一个阶段或几个阶段中，所述流体通入步骤为采用如上提供的流体管路，向工件的通孔中通入液体介质，所述液体介质用于带走焊接热量或对工件进行加热。
[0024]本焊接方法中，通过在焊接进行中、焊接进行前或焊接进行后，向工件的通孔中通入作为吸热介质或作为加热介质的液体，可实现对工件焊前的加热除湿、可实现快速带走焊接热量，实现工件的快速冷却，区别于传统焊接方法，本加热方法，加热温度便于控制，同时可避免工件上局部高温影响工件的材料性能；采用此方法加热和此方法冷却，可通过同一管路实现，有利于减小焊接辅助装置的数量;采用此方法进行冷却，在提高工件焊接效率的同时，针对受热下对水汽敏感的材料，如在运用于耐压壳组件的焊接时，即两个工件分别为密封壳和管座，耐压壳和管座中其中一个的材质为镍基合金或两者均为镍基合金时，还可有效避免或减小由以上液体产生的水汽对焊缝区域及热影响区域材料特性的影响，利于焊接质量。
[0025]作为所述通孔工件的焊接方法进一步的技术方案:
[0026]所述步骤SI的实现方法为:在其中一个工件的焊接连接端上加工出内凹的凹槽，在另一个工件的焊接连接端上加工出外凸的凸起，且所述凹槽和凸起具有如下关系:在完成步骤S2后，所述凸起嵌入所述凹槽中。
[0027]通过在焊前设置凹槽和凸起，通过所述凹槽和凸起侧面之间的约束限制热应力下两个工件之间位置错开程度，可达到控制焊接变形的目的，在运用于耐压壳组件的焊接时，即两个工件分别为密封壳和管座时，采用本方案，利于保证所得耐压壳组件结构的同心度。
[0028]作为一种可通过两个工件各自焊接连接端的形式，实现工件内部所通入的液体与熔池隔离的技术方案，凸起和凹槽各自的形态及各自在对应工件上的位置满足如下关系:在所述凸起嵌入所述凹槽中后，两个工件的配合关系使得两个工件的通孔与焊缝位置隔离。
[0029]进一步的，所述焊接方法中，在工件的通孔中通入液体介质作为带走焊接热的冷却剂时，优选采用以下方案完成焊接:首先焊接一道连接两个工件的环焊缝，所述环焊缝实现两个工件通孔与环焊缝外侧的隔离，此过程中不向工件通孔内通入冷却剂，待环焊缝自然冷却至可清除表面焊渣时，再向工件通孔内通入冷却剂，然后再继续在环焊缝的外侧进行焊接得到完整的焊缝，这样，由于工件上通孔的壁温不至于上升得过高，可完全避免由冷却剂产生的水汽对焊接质量造成影响。
[0030]通过上述采用的通过冷却液高效带走焊接热量、同时在焊前进行加热驱水汽处理，实验证明:采用本焊接方法进行耐压壳组件的焊接时，镍基合金与镍基合金之间、不锈钢与镍基合金之间焊接，均未出现热裂纹的缺陷;通过金相检测观察发现焊缝及热影响区的晶粒度明显小于空气中自然冷却的焊缝，热影响区的宽度也明显较空气中冷却的焊接接头窄，焊接接头的综合机械性能明显提高，同时焊接生产效率大幅提升。
[0031]本实用新型具有以下有益效果:
[0032]本实用新型提供的用于通孔工件焊接的流体管路中，可采用本流体管路对工件进行焊前加热除湿、带走焊接过程所产生的焊接热，实现焊缝区域及热影响区域的快速冷却，利于提高焊接效率;在运用于如工件材质为镍基合金时，如在运用于耐压壳组件的焊接时，即两个工件分别为密封壳和管座，耐压壳和管座中其中一个的材质为镍基合金或两者均为镍基合金时，使得t8/5时间减少，有利于焊缝及热影响区的晶粒细化，可使焊接接头的塑性和韧性提高，改善其综合机械性能。
[0033]以上设置的流量调节阀用于调节通入工件通孔中流体流量的大小，特别适用于采用本流体管路带走焊接热量的情况下，以得到理想的焊接热带走速率。
[0034]同时，采用本案针对设置有通孔的工件的对接，即液体流动的腔隙位于焊缝的内侦U，这样，在焊接热的作用下，由通入的液体产生的水汽对焊接质量影响小或无影响，利于保证焊接质量。
[0035]本实用新型提供的通孔工件的焊接方法中，通过在焊接进行中、焊接进行前或焊接进行后，向工件的通孔中通入作为吸热介质或作为加热介质的液体，可实现对工件焊前的加热除湿、可实现快速带走焊接热量，实现工件的快速冷却，区别于传统焊接方法，本加热方法，加热温度便于控制，同时可避免工件上局部高温影响工件的材料性能;采用此方法加热和此方法冷却，可通过同一管路实现，有利于减小焊接辅助装置的数量;采用此方法进行冷却，在提高工件焊接效率的同时，针对受热下对水汽敏感的材料，如在运用于耐压壳组件的焊接时，即两个工件分别为密封壳和管座，耐压壳和管座中其中一个的材质为镍基合金或两者均为镍基合金时，还可有效避免或减小由以上液体产生的水汽对焊缝区域及热影响区域材料特性的影响，利于焊接质量。
【附图说明】
[0036]图1是本实用新型所述的用于通孔工件焊接的流体管路一个具体实施例的结构示意图；
[0037]图2是本实用新型所述的用于通孔工件焊接的流体管路一个具体实施例中，堵头的侧视图。
[0038]图中的编号依次为:1、流量调节阀，2、旋转接头，3、堵头，31、封板，32、第一凸缘，33、连接螺栓，34、板孔，35、第二凸缘，4、密封圈，5、工件，6、管段，7、栗，8、加热器，9、测温仪，10、水箱。
【具体实施方式】
[0039]下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。
[0040]实施例1:
[0041 ]如图1和图2所示，用于通孔工件焊接的流体管路，该流体管路用于其上均设置有通孔的两个工件5的对接焊，且对接焊后两个工件5的通孔呈对接关系，所述流体管路包括进口管道和出口管道，所述进口管道和出口管道均包括管段6及堵头3，所述进口管道上的堵头3固定于对应管段6的出口端;所述出口管道上的堵头3固定于对应管段6的进口端；
[0042]进口管道及出口管道两者中，至少有一者的管段6上连接有流量调节阀I，所述流量调节阀I用于调节流经对应管段的流体的流量大小。
[0043]具体的，两个通孔工件5的对接焊中，如针对第三代压水堆核电机组控制棒驱动机构中的耐压壳组件，在进行密封壳和管座焊接时，由于镍基合金焊接时线胀系数大，热导率较小，焊缝焊接后冷却速度慢，t8/5时间长，焊缝及热影响区的晶粒易变粗大，使焊接接头塑性和韧性下降、综合机械性能变差。在授权公告号为CN102275030B，名称为“奥氏体不锈钢与镍基合金的对接焊方法”的专利文献中，焊接过程中道(层)间温度是依靠空气环境的自然冷却，不仅冷却速度较慢，影响生产作业效率，而且焊缝在高温下停留时间长，低熔点的金属共晶物和非金属共晶物(N1-S、N1-P)生成较多，容易产生焊接热裂纹等缺陷。
[0044]以上流体管路结构中，设置的进口管道用于向工件5的通孔中通入液体，设置的出口管道用于工件5通孔中液体流出工件5，进口管道和出口管道均包括的堵头3，分别用于进口管道、出口管道与工件5通孔端部的连接，这样，通过本流体管路结构，可实现以下焊接方案:在两个工件5焊前位置配对之前，分别利用进口管道和出口管道上的堵头3，实现进口管、出口管分别与各工件5不同端的连接，通入液体后，以上液体可作为热源，分别对工件5进行加热，这样，针对受热情况下对水汽非常敏感的工件5，如工件5的材质为镍基合金时，采用液体对工件5进行加热后再焊接，可有效避免如在冬季环境下，附着在工件5焊接区域的冷凝水汽致使焊缝上出现气孔缺陷，达到利于提高焊接质量的目的；同理，在两个工件5焊前位置配对完成后，亦可在两个工件5形成的组合体两端分别连接进口管道和出口管道，在通入作为热源的液体时，对两个工件5产生同时驱除水汽的技术效果。
[0045]如上所述，针对如材质为镍基合金的工件5时，镍基合金的焊接热散失速度直接影响焊接接头及热影响区的综合机械性能，故以上设置的流体管路中，通过在两个工件5焊接完成后或在两个工件5焊前位置配对完成后，在两个工件5形成的组合体两端分别连接进口管道和出口管道，在通入作为吸热介质的液体后，所述液体相对于空冷，可快速带走焊接热，这样，可使得针对如材质为镍基合金的工件5，有利于焊缝及热影响区的晶粒细化，可使焊接接头的塑性和韧性提高，改善其综合机械性能。
[0046]以上采用堵头3实现进口管道和出口管道分别与工件5连接的形式，可通过堵头3实现在向工件5通孔中通入液体时，避免所述液体由工件5的端部漏出而妨碍焊接操作、影响焊缝区域和热影响区域的干燥性等。
[0047]以上设置的流量调节阀I用于调节通入工件5通孔中流体流量的大小，特别适用于采用本流体管路带走焊接热量的情况下，以得到理想的焊接热带走速率。
[0048]进一步的，针对如材质为镍基合金的工件5时，由于水汽对焊接质量影响较大，为避免在通过流体管路向工件5通孔中通入作为吸热介质的液体时，以上液体对焊缝或热影响区域的内侧焊接质量造成影响，可通过先在焊接点设置一道底层环焊缝，通过底层环焊缝对工件5通孔和底层环焊缝的外侧进行封闭后再继续在底层环焊缝的外侧施焊和通入作为吸热介质的液体;也可将工件5的焊接连接端加工成特殊形式，通过焊前配对的工件5本身，阻碍作为吸热介质的液体与熔池直接接触;也可以采用将两个工件5焊前配对后，由任意一个工件5的通孔中插入一个套筒，并使得焊接位置位于所述套筒的两端之间，即两个工件5的焊接连接端均套设于套筒外侧，通过所述套筒，完成作为吸热介质的液体与熔池之间的隔离。
[0049]同时，本实施例还公开了一种通孔工件的焊接方法，包括顺序进行的以下步骤:SI:分别加工两个工件5各自的焊接连接端;S2:将两个工件5的焊接连接端进行焊前相对位置固定;S3:进行焊接连接，还包括流体通入步骤，所述流体通入步骤位于步骤S3进行之前、进行之中、进行之后三个阶段中的任意一个阶段或几个阶段中，所述流体通入步骤为采用如上提供的流体管路，向工件5的通孔中通入液体介质，所述液体介质用于带走焊接热量或对工件5进行加热。
[0050]本焊接方法中，通过在焊接进行中、焊接进行前或焊接进行后，向工件5的通孔中通入作为吸热介质或作为加热介质的液体，可实现对工件5焊前的加热除湿、可实现快速带走焊接热量，实现工件5的快速冷却，区别于传统焊接方法，本加热方法，加热温度便于控制，同时可避免工件5上局部高温影响工件5的材料性能;采用此方法加热和此方法冷却，可通过同一管路实现，有利于减小焊接辅助装置的数量;采用此方法进行冷却，在提高工件5焊接效率的同时，针对受热下对水汽敏感的材料，如在运用于耐压壳组件的焊接时，即两个工件5分别为密封壳和管座，耐压壳和管座中其中一个的材质为镍基合金或两者均为镍基合金时，还可有效避免或减小由以上液体产生的水汽对焊缝区域及热影响区域材料特性的影响，利于焊接质量。
[0051 ] 实施例2:
[0052]如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定:作为所述堵头3的具体实现方案，所述堵头3呈圆锥台状，堵头3上均设置有通孔，堵头3上通孔的两端分别位于该堵头3的不同端面上，管段6连接在堵头3直径较大的一端上，且管段6的管孔与对应堵头3的通孔呈对接关系。本方案中，可通过将堵头3直径较小的一端先插入工件5的通孔中，随着堵头3继续深入工件5的通孔，两者可形成涨接连接，将本流体管路连接于工件5上，并完成工件5通孔的端部密封。
[0053]本实施例中，为利于所述端部密封效果，在所述堵头3上还套设有密封圈4，进一步的，为更进一步的提升所述密封效果，可在堵头3的侧面设置一层橡胶层作为所述密封圈4，如在堵头3上套设一个呈圆锥台状的橡胶密封套。
[0054]实施例3:
[0055]如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定:作为堵头3另一种实现形式，所述堵头3包括封板31及多颗连接螺栓33，所述封板31上设置有贯穿封板31两端的板孔34，还包括绕封板31任意一端外缘设置的第一凸缘32，所述第一凸缘32呈环状，所述板孔34位于第一凸缘32的内侧，所述第一凸缘32相对于封板31的端面外凸，所述连接螺栓33均螺纹连接于第一凸缘32上，且连接螺栓33的两端分别位于第一凸缘32的内侧和外侧；
[0056]管段6连接在堵头3的封板31上，且管段6的管孔与封板31的板孔34呈对接关系，且与封板31相连的第一凸缘32及管段6分别位于封板31的不同侧。
[0057]本堵头3实现方案中，在完成堵头3与工件5端部连接时，板孔34上设置有第一凸缘32的一端靠近工件5的端面，这样，就可使得工件5的端面位于第一凸缘32的内侧，通过旋转连接螺栓33，在连接螺栓33内侧的端部与工件5的外表面相互作用时，即可通过连接螺栓33实现堵头3在工件5上的固定，相较于上一个堵头3实现方案，本方案中堵头3与工件5的连接关系更为可靠。
[0058]本实施例中，为利于在通入液体时堵头3与工件5端部的密封效果，优选在封板31与工件5的端面之间设置密封圈4，由于本流体管路在工作时，工件5通孔中的内压不大，在安装堵头3时，操作人员用手向工件5的一侧按压封头，在紧固连接螺栓33移除所述按压力，即可通过封板31与工件5之间的密封圈4实现良好的密封效果，这样，本案中，优选选用易于变形、且弹性良好的橡胶密封圈4。
[0059]在工件5上安装堵头3时，为便于堵头3与工件5的定位，还包括绕板孔34设置的第二凸缘35，所述第二凸缘35呈环状，所述第二凸缘35与第一凸缘32位于板孔34的同侧。本方案中，封板31与第二凸缘35组成的结构类似于带颈平焊法兰，即通过将第二凸缘35插入工件5的通孔中后，通过第二凸缘35外侧与工件5上通孔的孔壁相互约束，达到堵头3与工件5定位的技术效果。进一步的，为利于定位的准确性，优选将第二凸缘35的外形设置为圆锥台状，即第二凸缘35的自由端尺寸小于第二凸缘35与封板31连接端的尺寸。
[0060]实施例4:
[0061]本实施例在实施例1的基础上对本案作进一步限定，在采用手工焊、自动氩弧焊、焊条电弧焊、埋弧焊等焊接方法对两个工件5进行焊接时，若两个工件5焊前拼接完成后可同步转动，则可有效的方便焊接、利于提高焊接质量，故设置为:进口管道和出口管道的管段6上均设置有旋转接头2。本案中，进口管道和出口管道在对工件5的通孔中提供流动液体的同时拼接后的工件5可转动，即可实现上述技术效果。
[0062]作为一种对液体进行循环利用的技术方案，还包括水箱10及栗7，所述栗7的吸入端位于水箱10的容置空间中，所述栗7的排出端与进口管道的入口端相连，所述出口管道的出口端位于水箱1的容置空间中。
[0063]为便于控制在液体作为热载体对工件5进行加热时，可很好控制液体温度的技术方案，所述水箱10中还设置有加热器8及测温仪9。
[0064]实施例5:
[0065]本实施例在实施例1的基础上对本案作进一步限定，作为以上通孔工件的焊接方法进一步的技术方案:
[0066]所述步骤SI的实现方法为:在其中一个工件5的焊接连接端上加工出内凹的凹槽，在另一个工件5的焊接连接端上加工出外凸的凸起，且所述凹槽和凸起具有如下关系:在完成步骤S2后，所述凸起嵌入所述凹槽中。
[0067]通过在焊前设置凹槽和凸起，通过所述凹槽和凸起侧面之间的约束限制热应力下两个工件5之间位置错开程度，可达到控制焊接变形的目的，在运用于耐压壳组件的焊接时，即两个工件5分别为密封壳和管座时，采用本方案，利于保证所得耐压壳组件结构的同心度。
[0068]作为一种可通过两个工件5各自焊接连接端的形式，实现工件5内部所通入的液体与熔池隔离的技术方案，凸起和凹槽各自的形态及各自在对应工件5上的位置满足如下关系:在所述凸起嵌入所述凹槽中后，两个工件5的配合关系使得两个工件5的通孔与焊缝位置隔离。
[0069]实施例6:
[0070]本实施例在实施例5的基础上对本案作进一步限定，所述焊接方法中，在工件5的通孔中通入液体介质作为带走焊接热的冷却剂时，采用以下方案完成焊接:首先焊接一道连接两个工件5的环焊缝，所述环焊缝实现两个工件5通孔与环焊缝外侧的隔离，此过程中不向工件5通孔内通入冷却剂，待环焊缝自然冷却至可清除表面焊渣时，再向工件5通孔内通入冷却剂，然后再继续在环焊缝的外侧进行焊接得到完整的焊缝，这样，由于工件5上通孔的壁温不至于上升得过高，可完全避免由冷却剂产生的水汽对焊接质量造成影响。
[0071]通过上述采用的通过冷却液高效带走焊接热量、同时在焊前进行加热驱水汽处理，实验证明:采用本焊接方法进行耐压壳组件的焊接时，镍基合金与镍基合金之间、不锈钢与镍基合金之间焊接，均未出现热裂纹的缺陷;通过金相检测观察发现焊缝及热影响区的晶粒度明显小于空气中自然冷却的焊缝，热影响区的宽度也明显较空气中冷却的焊接接头窄，焊接接头的综合机械性能明显提高，同时焊接生产效率大幅提升。
[0072]本实施例中所述液体介质为水。
[0073]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的【具体实施方式】只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.用于通孔工件焊接的流体管路，该流体管路用于其上均设置有通孔的两个工件(5)的对接焊，且对接焊后两个工件(5)的通孔呈对接关系，其特征在于，所述流体管路包括进口管道和出口管道，所述进口管道和出口管道均包括管段(6)及堵头(3)，所述进口管道上的堵头(3)固定于对应管段(6)的出口端;所述出口管道上的堵头(3)固定于对应管段(6)的进口端； 进口管道及出口管道两者中，至少有一者的管段(6)上连接有流量调节阀(I)，所述流量调节阀(I)用于调节流经对应管段(6)的流体的流量大小。2.根据权利要求1所述的用于通孔工件焊接的流体管路，其特征在于，所述堵头(3)呈圆锥台状，堵头(3)上均设置有通孔，堵头(3)上通孔的两端分别位于该堵头(3)的不同端面上，管段(6)连接在堵头(3)直径较大的一端上，且管段(6)的管孔与对应堵头(3)的通孔呈对接关系。3.根据权利要求1所述的用于通孔工件焊接的流体管路，其特征在于，所述堵头(3)包括封板(31)及多颗连接螺栓(33)，所述封板(31)上设置有贯穿封板(31)两端的板孔(34)，还包括绕封板(31)任意一端外缘设置的第一凸缘(32)，所述第一凸缘(32)呈环状，所述板孔(34)位于第一凸缘(32)的内侧，所述第一凸缘(32)相对于封板(31)的端面外凸，所述连接螺栓(33)均螺纹连接于第一凸缘(32)上，且连接螺栓(33)的两端分别位于第一凸缘(32)的内侧和外侧； 管段(6)连接在堵头(3)的封板(31)上，且管段(6)的管孔与封板(31)的板孔(34)呈对接关系，且与封板(31)相连的第一凸缘(32)及管段(6)分别位于封板(31)的不同侧。4.根据权利要求3所述的用于通孔工件焊接的流体管路，其特征在于，还包括绕板孔(34)设置的第二凸缘(35)，所述第二凸缘(35)呈环状，所述第二凸缘(35)与第一凸缘(32)位于板孔(34)的同侧。5.根据权利要求1所述的用于通孔工件焊接的流体管路，其特征在于，进口管道和出口管道的管段(6)上均设置有旋转接头(2)。6.根据权利要求1所述的用于通孔工件焊接的流体管路，其特征在于，还包括水箱(10)及栗(7)，所述栗(7)的吸入端位于水箱(10)的容置空间中，所述栗(7)的排出端与进口管道的入口端相连，所述出口管道的出口端位于水箱(1 )的容置空间中。7.根据权利要求6所述的用于通孔工件焊接的流体管路，其特征在于，所述水箱(10)中还设置有加热器(8)及测温仪(9)。
【文档编号】B23K37/00GK205660313SQ201620550453
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】喻杰, 黄朝辉
【申请人】四川华都核设备制造有限公司