专利名称：全焊接球阀及全焊接球阀的焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种全焊接球阀以及一种全焊接球阀的焊接方法。
背景技术：
现有的全焊接球阀中，与阀杆相连的接管与中体之间的连接方式主要有两种。一种是螺柱加销钉的阀杆颈部连接方式。也就是通过螺柱和销钉将接管与中体相连。它的特点是结构简单，加工方便，易于装配。但 是这种结构的最大缺点是，该部位由于振动和螺柱锈蚀的原因，存在发生介质外漏的可能性，直接影响到阀门的整体性能。另一种是在中体上加工一平台，该平台的大小应与接管外径相适应，接管的底部与该平台焊接。这种焊接方式称之为骑座式接管角接头。其特点是容易施焊，对焊接设备的要求不高，拘束度低，焊缝截面小等。但是，该结构的显著缺点是焊缝的收缩应力是垂直于中体的厚度方向，容易引起中体上凹槽处内壁的层状撕裂，导致焊接不牢靠，存在接管与中体脱离的潜在危险。因此，这类接头在厚壁压力容器中应用具有一定的局限性。而较适合于中等壁厚的(30mnT60mm)全焊接球阀的颈部焊接，并且接管直径的适用范围为32 300_。换句话说，该结构只能用5Mpa以下的中、小口径的全焊接阀门。但由于种种原因，国内企业常把此结构用于高压、大口径的全焊接阀门中，也就是口径在20’’以上，压力在 600LB 以上的全焊接阀门。比如:40”-600LB, 48，，_600LB，48”_900LB 等等(注l”=25mm，LB也就是磅)。由于这种结构使用的局限性，在高压，大口径全焊接球阀中使用此结构，会给阀门的使用者留下安全隐患。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种接管与中体之间的焊接处不易出现层状撕裂的全焊接球阀。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是全焊接球阀，包括与阀杆相连的接管，以及中体，所述中体上设置有连接孔，所述接管插入连接孔内，所述接管的侧壁与连接孔的内侧壁之间为焊缝区。进一步的是所述连接孔为圆台状，连接孔的大端靠近中体的外表面，连接孔的小端远离中体的外表面。进一步的是所述圆台状的连接孔对应的圆锥角为I 10度。本发明还提供了一种全焊接球阀的焊接方法，通过该方法可有效避免接管与中体之间的焊接处出现层状撕裂现象。该方法包括与阀杆相连的接管，以及中体，先在中体上开设连接孔，然后将接管插入所述连接孔，最后将接管的侧壁与连接孔的内侧壁之间焊接。进一步的是所述连接孔为圆台状，连接孔的大端靠近中体的外表面，连接孔的小端远离中体的外表面。进一步的是所述圆台状的连接孔对应的圆锥角为I 10度。进一步的是焊接后进行去应力退火，具体为在600 640°C进行保温，保温时间的计算方法为保温时间=(焊缝区最大厚度值/25mm) *0. 5小时，然后空冷。本发明的有益效果是焊缝及焊缝热影响区的综合力学性能满足技术要求。接管与中体之间的焊接处不易出现层状撕裂，焊接牢靠。而且，焊缝的焊接应力围绕接管四周分散开，在经过去应力退火处理后，焊缝残余应力对整个球阀的影响大大降低。所采取的焊接工艺经过充分验证，焊缝和焊缝热影响区的力学性能能够满足技术要求。本发明的焊接方法适合大口径、高压的全焊接球阀，尤其适用于较厚壁厚(壁厚为60mm-200mm)的全焊接球阀。
图I为焊缝区示意图；图2为中体上设置的连接孔的示意图；图中标记为阀杆1，焊缝区2，内侧壁3，中体4，侧壁5，接管6，外表面7，连接孔 8,大端9,小端10。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进一步说明。如图I和图2所示，本发明的全焊接球阀，包括与阀杆相连的接管6，以及中体4，所述中体4上设置有连接孔8，所述接管6插入连接孔8内，所述接管6的侧壁5与连接孔8的内侧壁3之间为焊缝区2。由于焊缝区2体积较小，在焊接过程中与阀杆相连的接管6，以及中体4因焊接应力引起的变形较小。且上述结构的焊缝区2的内部焊接应力得到有效释放，残余焊接应力分布较为均匀，这也使得焊缝区2较为稳定，不易出现严重变形，有效保证了焊接质量。在上述基础上，如图I所示，所述连接孔8为圆台状，连接孔8的大端9靠近中体4的外表面7，连接孔8的小端10远离中体4的外表面7。圆台状的连接孔8的大端也就是直径较大的一端，其小端就是直径较小的一端。采用上述结构，便于在焊接时焊炬伸入连接孔8内进行焊接，保证焊缝质量优良。进一步的是，由于阀体壁厚较厚，焊缝较深，考虑到焊接的可操作性，保证焊接后焊缝良好的力学性能，所述圆台状的连接孔对应的圆锥角为I 10度。锥角过大会导致焊缝区2过大，一方面浪费焊材，另一方面由于焊缝区相对球阀整体而言为缺陷区，该区域过大，对于球阀整体的结构稳定性不利。并且，采用上述范围的锥角还可保证焊炬在焊接时有足够的散热空间，有效防止焊炬因过热无法正常工作，有利于保证焊炬长期稳定正常的工作。全焊接球阀的焊接方法，包括与阀杆相连的接管6，以及中体4，先在中体4上开设连接孔8，然后将接管6插入所述连接孔8，最后将接管6的侧壁5与连接孔8的内侧壁3之间焊接。进一步的是，为了消除焊接区2的内应力，焊接后对焊接区2进行去应力退火，具体为在600 640°C进行保温，保温时间的计算方法为保温时间=(焊缝区最大厚度值/25mm) *0. 5小时，然后空冷。例如焊缝区2的最大厚度为50mm，则保温I个小时。上述厚度也就是如图I所示的轴向厚度。现有的全焊接球阀以及应用的相应焊材都可适用上述工艺进行退火，退火效果良好。例如，焊材标准可为GB/T5293，焊材牌号CHW-SG，CHF102A等。球阀本体所用材料标准为ASTM A350，钢号为LF2等。去应力退火处理后的相关力学性能如下表I
权利要求
1.全焊接球阀，包括与阀杆相连的接管(6)，以及中体(4)，其特征是所述中体(4)上设置有连接孔(8 )，所述接管(6 )插入连接孔(8 )内，所述接管(6 )的侧壁(5 )与连接孔(8 )的内侧壁(3)之间为焊缝区(2)。
2.如权利要求I所述的全焊接球阀，其特征是所述连接孔(8)为圆台状，连接孔(8)的大端(9)靠近中体(4)的外表面(7)，连接孔(8)的小端(10)远离中体(4)的外表面(7)。
3.如权利要求2所述的全焊接球阀，其特征是所述圆台状的连接孔(8)对应的圆锥角为I 10度。
4.全焊接球阀的焊接方法，包括与阀杆相连的接管(6)，以及中体(4)，其特征是先在中体(4)上开设连接孔(8)，然后将接管(6)插入所述连接孔(8)，最后将接管(6)的侧壁(5)与连接孔(8)的内侧壁(3)之间焊接。
5.如权利要求4所述的全焊接球阀的焊接方法，其特征是所述连接孔(8)为圆台状，连接孔(8)的大端(9)靠近中体(4)的外表面(7)，连接孔(8)的小端(10)远离中体(4)的外表面(7)。
6.如权利要求5所述的全焊接球阀的焊接方法，其特征是所述圆台状的连接孔(8)对应的圆锥角为I 10度。
7.如权利要求4、5或6所述的全焊接球阀的焊接方法，其特征是焊接后进行去应力退火，具体为在600 640°C进行保温，保温时间的计算方法为保温时间=(焊缝区最大厚度值/25mm) *0. 5小时，然后空冷。
全文摘要
本发明公开了一种全焊接球阀及全焊接球阀的焊接方法，接管与中体之间的焊接处不易出现层状撕裂。该全焊接球阀包括与阀杆相连的接管，以及中体，所述中体上设置有连接孔，所述接管插入连接孔内，所述接管的侧壁与连接孔的内侧壁之间为焊缝区。该方法包括与阀杆相连的接管，以及中体，先在中体上开设连接孔，然后将接管插入所述连接孔，最后将接管的侧壁与连接孔的内侧壁之间焊接。该球阀的焊缝及焊缝热影响区的综合力学性能满足技术要求。
文档编号F16K27/10GK102853143SQ20121036350
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者李杨, 杨胜龙, 其他发明人请求不公开姓名 申请人:四川精控阀门制造有限公司