专利名称：金属管件连接结构及其连接方法
技术领域：
本发明涉及一种金属管件的连接，尤其涉及一种不锈钢管件的采用多种方式进行连接的结构及其方法。
背景技术：
现有的不锈钢管道的连接方式，在国内的自来水管道领域使用最广的有卡压式、 环压式和承插氩弧焊式三种。承插焊式产品内部没有密封圈，流体压力全部由焊点承受，对焊接技能和效果要求较高，一旦发生渗漏，维修非常困难；卡压式和环压式连接操作简便， 但完全依赖密封圈密封，承压较低，安全性能较差。季节更替，流体温度变化加上与空气接触使密封圈易老化导致管道系统发生渗漏，直接导致整个管道系统寿命偏短。在现有的公开文件中有中国专利“一种承插环压式金属管件的连接方法(CN102072370A)”，其步骤如下(1)选取与承插环压式金属管件的管径相匹配的管材，按照设定的长度进行切割；[2]将切割好的管材的切口在打磨工具上进行打磨，将切口打磨到圆滑为止，去掉其周边毛刺及毛边；(3)将经过步骤(2)处理过的管材导入承插环压式金属管件的环压部与承插部之间，插入底部；(4)采用环压液压工具锁住承插环压式金属管件的环压部，按照规定的压力压紧即可。中国专利“(C拟620809Y)”，其特征是管状本体由一其内径与待接管材的外径相匹配的锁紧段和设在锁紧段外端的密封段构成，在密封段中设有一其内径与接待管材的外径相匹配的密封圈。发明内容
本发明提供了一种密封效果好，密封圈老化缓慢，能承受更大的工作压力，使用寿命长的金属管件的连接结构及其连接方法；解决了现有技术中存在的管道连接处易老化， 导致系统管道系统法神渗漏，整个管道系统寿命短的技术问题。
本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的一种金属管件连接结构，其特征在于包括金属管件和与金属管件相接的外接管材，金属管件包括管件主体，在管件主体的两侧均设有固定段、环压段和焊接段，主体的一端依次连接有固定段、环压段和焊接段，主体两侧的结构对称布置，固定段的直径大于主体的直径，环压段的直径大于固定段， 外接管材的直径与固定段的直径相同，在金属管件和外接管材之间设有密封圈，环压段的长度不小于密封圈的长度。金属管件的主体两侧都是作为外接管材端的，因此在金属管件主体两侧的结构是对称的，将金属管件的外接管材端分为三段，固定段用于将管件和管材的相对位置确定，使得管材能平稳放置，不会左右四周晃动。环压段用于将金属管件和管材之间的密封圈压紧形成密封，最后在焊接段进行焊接，避免空气直接进入管件内部，使环压段的密封圈与空气隔绝，显著提高密封圈的使用寿命，同时还分担了环压段的流体压力。通过将金属管件的连接部分分为三段，增强了密封效果，延长了管道系统的使用寿命。
作为优选，所述的固定段与环压段通过过渡面斜面相接，焊接段一端与环压段相接，焊接段的另一端加工有一倾斜斜面。在固定段和环压段之间设置过渡斜面，方便在进行环压时找准位置，而且可以确定密封圈的位置，密封圈插入金属管件内的时候，通过过渡斜面抵住密封圈的一端，从而将密封圈固定，提高密封效果。在焊接段的自由端磨削一个倒角，方便焊接，作为更优选，倒角的角度为22. 5°。
作为优选，所述的环压段的长度与密封圈的长度相同，焊接段的长度为环压段长度的1/5 1/3。环压段与密封圈等长，可以在环压工序时将密封圈的两端通过环压斜面固定，从而提高环压后的密封效果。
对应上述金属管件连接结构的连接方法，第一步，选取与金属管件的固定段的管径相配合的管材，按照需要的长度进行切割；第二步，将切割好的管材前端去除毛刺，然后在前端的管材连接段上套接一密封圈；第三步，将套接有密封圈的管材连接段伸入金属管件的固定段与管件主体相接的固定段根部，密封圈抵接在金属管件固定段的过渡斜面上； 第四步，以金属管件固定段的过渡斜面为一个端点，选取宽度与环压段长度相同的环压钳， 将金属管件、密封圈与管材压紧；第五步，在压紧之后通水，在保持水压的情况下使用氩弧焊设备在焊接段进行焊接，将管材与金属管件固定。金属管的连接依次通过固定段的定位、 环压段的密封圈环压固定，最后再进行焊接，对金属管件和管材之间通过环压和焊接两种固定手段，不但提高了密封效果，而且还通过焊接避免密封圈和空气接触，延缓密封圈的老化，提高了密封圈的使用寿命，也就提高了管道系统的使用寿命。同时，环压卡压后是在保持水压的情况下进行焊接，这样有效阻止热量传递到密封圈上，避免了密封圈的分子遭到破坏，进一步延长了密封圈的使用寿命。金属管管壁及密封圈在工作时承受了所有的流体压力，焊点只有在密封圈老化发生渗漏之后才会开始分担一部分压力，对焊接技术的要求不需要像承插焊接连接式那么高，密封圈和氩弧焊的双层堡垒使得管道系统能承受更大的工作压力，并使使用寿命增加的两倍甚至以上。
作为优选，环压钳环压面的其中一个倾斜面与固定段的过渡斜面贴合，环压后的金属管件的环压段形成两个相对的倾斜面，两个环形的倾斜面将密封圈的两端固定。环压钳的两个倾斜面呈“八”字形，环压后金属管件的表面变形，将密封圈紧紧的贴在管材上，提高密封效果。
作为优选，第五步内的水压为0. 4-1. 2MPa。在保持上述水压的情况下进行焊接能更好的提高密封圈的使用寿命，延缓密封圈的老化。
因此，本发明的金属管件连接结构及其连接方法具备下述优点本发明综合了环压式管件和承插氩弧焊式管件的优点，采用环压密封圈密封，又将焊接段与管材直接氩弧焊连接，同时在保持水压的时候进行焊接，有效阻止热了传递到密封圈上，避免了密封圈的分子遭到破坏，而避免了密封圈直接与空气的接触，大大的的减缓了密封圈的老化，延长了密封圈的寿命，不锈钢管管壁及密封圈承受了所有的流体压力，焊点只有在密封圈老化发生渗漏之后才开始分担一部分压力，对焊接技术的要求不需要承插焊式连接那么高，密封圈和氩弧焊的双层堡垒使不锈钢管道系统能承受更大的工作压力，并使其使用寿命增加到两倍甚至以上。
图1是本发明的金属管件连接结构的分解示意图。
图2是本发明的连接方法的金属管件连接结构的组装示意图。
图3是本发明的连接方法的待卡压状态示意图。
图4是本发明的连接方法的卡压成型状态示意图。
图5是本发明的连接方法的焊接状态示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例如图1所示，金属管件连接结构，包括金属管件1和与金属管件1相连的管材2，金属管件1的为DN25的薄壁不锈钢管。金属管件1包括管件主体3，在管件主体3的两侧对称的布置有呈阶梯状的外接管材端。外接管材端由主体向开口端依次相互连接的为固定段4、 环压段5和焊接段6。固定段4的一段与主体3通过过渡斜面7连接，固定段4的另一端通过过渡斜面7与环压段5相接，环压段5的直径大于固定段4。管材2的直径与固定段4的直径相同，在管材2上套接有密封圈8，密封圈8的端部抵接在固定段4的根部，也就是固定段4与主体3相接处。环压段5的长度与密封圈8的长度相同。焊接段6的一端与环压段 5相连，在没有进行环压之前，焊接段的直径与环压段的直径相同，环压工序之后，焊接段的直径小于环压段的直径，焊接段6的另一端磨削有22. 5°的倒角9，在倒角9处进行焊接， 将金属管件1的外壁与管材2焊接在一起，避免了密封圈8直接与空气接触。
如图2至4所示，上述金属管件连接结构的连接方法，第一步，选取与金属管件的固定段4的管径相配合的管材2，按照需要的长度进行切割；第二步，将切割好的管材 2前端去除毛刺，然后在前端的管材2连接段上套接一密封圈8 ；第三步，将套接有密封圈8的管材连接段伸入金属管件的固定段与管件主体相接的固定段根部，密封圈8抵接在金属管件固定段4的过渡斜面上；第四步，以金属管件1固定段的过渡斜面为一个端点，选取宽度与环压段长度相同，也就是与密封圈的长度相同的环压钳进行环压，环压钳 10采用3. OMPa压力连接后，管件表面变形，环压后的金属管件的环压段形成两个相对的倾斜面，两个环形的倾斜面将密封圈的两端固定；第五步，在压紧之后通水，在保持水压为0.4-1. 2MPa的情况下使用氩弧焊设备在焊接段进行焊接，将管材与金属管件固定。焊接时根据管材和管件的壁厚调解焊接电流，保证焊点表面温度为1450-1480°C。
将DN25薄壁不锈钢管与管材连接，环压钳采用3. OMPa压力连接后，管件表面变形，将密封圈紧紧的贴在管材上，再将管件焊接端采用氩弧焊连接，分别采用0. 6MPa、1.6MPa和2. 4PMa水压试验，均无渗漏现象，将水压提高到3MPa，管材焊缝处开始渗水，但管件与管材连接处，依旧无渗漏现象。
权利要求
1.一种金属管件连接结构，其特征在于包括金属管件和与金属管件相接的外接管材，金属管件包括管件主体，在管件主体的两侧均设有固定段、环压段和焊接段，主体的一端依次连接有固定段、环压段和焊接段，主体两侧的结构对称布置，固定段的直径大于主体的直径，环压段的直径大于固定段，外接管材的直径与固定段的直径相同，在金属管件和外接管材之间设有密封圈，环压段的长度不小于密封圈的长度。
2.根据权利要求1所述的金属管件连接结构，其特征在于所述的固定段与环压段通过过渡面斜面相接，焊接段一端与环压段相接，焊接段的另一端加工有一倾斜斜面。
3.根据权利要求1或2所述的金属管件连接结构，其特征在于所述的环压段的长度与密封圈的长度相同，焊接段的长度为环压段长度的1/5 1/3。
4.根据权利要求1所述的金属管件连接结构的连接方法，其特征在于第一步，选取与金属管件的固定段的管径相配合的管材，按照需要的长度进行切割；第二步，将切割好的管材前端去除毛刺，然后在前端的管材连接段上套接一密封圈；第三步，将套接有密封圈的管材连接段伸入金属管件的固定段与管件主体相接的固定段根部，密封圈抵接在金属管件固定段的过渡斜面上；第四步，以金属管件固定段的过渡斜面为一个端点，选取宽度与环压段长度相同的环压钳，将金属管件、密封圈与管材压紧；第五步，在压紧之后通水，在保持水压的情况下使用氩弧焊设备在焊接段进行焊接，将管材与金属管件固定。
5.根据权利要求4所述的金属管件连接结构的连接方法，其特征在于环压钳环压面的其中一个倾斜面与固定段的过渡斜面贴合，环压后的金属管件的环压段形成两个相对的倾斜面，两个环形的倾斜面将密封圈的两端固定。
6.根据权利要求4或5所述的金属管件连接结构的连接方法，其特征在于第五步内的水压为0. 4-1. 2MPa，焊接表面温度为1450_1480°C。
全文摘要
本发明涉及一种不锈钢管件的采用多种方式进行连接的结构及其方法。一种金属管件连接结构及其连接方法，在管件主体的两侧均设有固定段、环压段和焊接段，外接管材的直径与固定段的直径相同，在金属管件和外接管材之间设有密封圈，环压段的长度不小于密封圈的长度。通过在固定段的根部将管件与管材相对固定，然后通过环压将密封圈固定，通过焊接将密封圈与空气隔绝。本发明提供了一种密封效果好，密封圈老化缓慢，能承受更大的工作压力，使用寿命长的金属管件的连接结构及其连接方法；解决了现有技术中存在的管道连接处易老化，导致系统管道系统法神渗漏，整个管道系统寿命短的技术问题。
文档编号F16L13/16GK102537545SQ201110413670
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者胡萍辉, 郑温宇, 陈馨, 黄明辉 申请人:浙江天兴管业有限公司