管路与阀门全位置焊接接口结构及其焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种管路与阀门全位置焊接接口结构，本发明还涉及用于形成该管路与阀门全位置焊接接口结构的焊接方法。
【背景技术】
[0002]增压输送系统是上面级火箭上非常重要的一个分系统，因为一般其需要预封装一个月，导致在轨时间较长，且需要在带气状态经历运输、吊装等工况，这对增压输送系统的密封漏率提出了更高要求。为了满足上面级对增压输送系统密封漏率的高要求，提高密封可靠性，上面级箭上增压输送系统可以采用全位置焊接方式对管路与阀门单机进行连接，以有效保证整个系统的密封可靠性。但是，由于一方面管路阀门的整体焊接对焊缝质量要求极高，另一方面又由于阀门的性能要求较高且结构复杂，管路与阀门焊接后，焊缝将不能进行完整的表面处理及质量检测，这就需要结构设计上尽可能地提高焊缝质量，并尽可能地避免焊接多余物对管路系统的影响，目前全位置焊接工艺不能达到要求。
【发明内容】
[0003]本发明解决的技术问题是现有的焊接技术无法满足上面级对增压输送系统中的焊缝的高质量要求以及无法避免焊接多余物对管路系统的影响的问题，进而提供一种能够形成高质量的焊缝且能够避免焊接多余物对管路系统的影响的全位置焊接接口结构，本发明还提供用于形成该全位置焊接接口结构的焊接方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:
[0005]管路与阀门全位置焊接接口结构，包括焊接在一起的管路和阀门，所述管路和所述阀门的焊接接口带有内腔，所述内腔的侧壁厚度小于所述管路的侧壁厚度，同时也小于所述阀门的侧壁厚度，在所述内腔中对应所述管路和所述阀门的焊缝位置设置有金属圈。
[0006]优选地，所述金属圈为O型金属圈。
[0007]优选地，所述内腔的内径大于所述管路的内径和/或所述内腔的内径大于所述阀门的内径。
[0008]优选地，所述金属圈的宽度大于所述管路和所述阀门的焊接接口的焊缝宽度。
[0009]优选地，所述内腔的侧壁壁厚是所述管路的侧壁壁厚的50%?80%或是所述阀门的侧壁壁厚的50%?80%。
[0010]本发明还提供一种用于形成所述管路与阀门全位置焊接接口结构的焊接方法，包括以下步骤:
[0011]SOl:将所述管路的焊接端和所述阀门的焊接端均制成薄壁结构；
[0012]S02:将所述管路的焊接端与所述阀门的焊接端对接形成带有所述内腔的焊接接口，并在所述内腔中置入所述金属圈；
[0013]S03:将所述管路与所述阀门的焊接接口在所述金属圈外部熔焊，得到所述管路与阀门全位置焊接接口结构。
[0014]优选地，在所述管路的焊接端的外侧设置有翻边和/或在所述阀门的焊接端的外侧设置有翻边。
[0015]优选地，在所述管路的焊接端的内侧设置有焊缝坡口。
[0016]优选地，在所述阀门的焊接端的内侧设置有焊缝坡口。
[0017]优选地，在所述金属圈的外侧壁上对应所述管路和所述阀门的焊缝位置设置有焊缝坡口。
[0018]本发明的有益效果如下:
[0019]本发明的全位置焊接接口结构及焊接方法通过金属圈的设置能够有效保护了管路和阀门内腔，防止焊接飞溅及焊后氧化物等多余物进入内腔中，本发明中焊接接口的内腔的侧壁厚度小于管路或阀门的侧壁厚度，从而可以保证在熔焊过程能够焊透，进而形成高质量的焊缝。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的全位置焊接接口结构的结构示意图；
[0021]图2为本发明中的管路/阀门焊接端的结构示意图；
[0022]图3中本发明中O型金属圈的结构示意图；
[0023]图中:
[0024]I管路、2阀门、3内腔、40型金属圈、5翻边。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案和有益效果进一步进行说明。
[0026]参见附图1至附图3，本发明的管路与阀门全位置焊接接口结构，包括焊接在一起的管路I和阀门2，管路I和阀门2的焊接接口带有内腔3，所述内腔3的侧壁厚度小于所述管路I的侧壁厚度，同时也小于所述阀门2的侧壁厚度，即内腔3的侧壁比管路I的侧壁和阀门2的侧壁均薄，在内腔3中对应管路I和阀门2的焊缝位置设置有金属圈。
[0027]本发明的管路与阀门全位置焊接接口结构，通过结构设计规避了焊接多余物的影响，保证了管路与阀门焊接质量，能够适用各种通径和压力下焊接接口产品，有效保证了全位置焊接技术在管路与阀门连接接口的应用。
[0028]本发明中，上述金属圈的形状可以根据焊缝的形状确定，如图所示，一般情况下焊缝为环形，此时可以采用O型金属圈4。
[0029]本发明的焊接接口结构可以设置内腔3的内径大于至少大于管路I的内径和阀门2的内径之一，这样可以保证接口处的管路通畅。
[0030]本发明的焊接接口可以设置金属圈的宽度大于管路I和阀门2的焊接接口的焊缝宽度，从而更加有效地完全避免焊接飞溅及焊后氧化物等多余物进入内腔中。
[0031]为了保证在熔焊过程能够焊透，形成高质量的焊缝，同时又保证接口处的强度，可以设置本发明中的焊接接口处的内腔3的侧壁壁厚可以是管路I的侧壁壁厚的50%?80%，例如可以60%、65%、70%等，或是阀门2的侧壁壁厚的50%?80%，也例如可以是60%、65%、70% 等等。
[0032]本发明还提供了用于形成上述管路与阀门全位置焊接接口结构的焊接方法，具体包括以下步骤:
[0033]SOl:将管路I的焊接端和阀门2的焊接端均制成薄壁结构；
[0034]S02:将管路I的焊接端与阀门2的焊接端对接形成带有内腔3的焊接接口，并在内月￡ 3中置入金属圈；
[0035]S03:将管路I与阀门2的焊接接口在金属圈外部熔焊，得到管路与阀门全位置焊接接口结构。
[0036]本发明的焊接方法在管路I和阀门2焊接前将金属圈放置在焊接端内部，有效保护管路、阀门内腔。
[0037]为了防止缩颈，参见附图2，可以在管路I的焊接端的外侧设置有翻边5和/或在阀门2的焊接端的外侧设置有翻边5。
[0038]为了提高焊接质量，参见附图2，可以在管路I的焊接端的内侧和阀门2的焊接端的内侧设置焊缝坡口，参见附图3，还可以在金属圈的外侧壁上对应管路I和阀门2的焊缝位置设置焊缝坡口。
【主权项】
1.管路与阀门全位置焊接接口结构，包括焊接在一起的管路(I)和阀门(2)，其特征在于:所述管路⑴和所述阀门⑵的焊接接口带有内腔(3)，所述内腔(3)的侧壁厚度小于所述管路(I)的侧壁厚度，同时也小于所述阀门(2)的侧壁厚度，在所述内腔(3)中对应所述管路(I)和所述阀门(2)的焊缝位置设置有金属圈。2.如权利要求1所述管路与阀门全位置焊接接口结构，其特征在于:所述金属圈为O型金属圈(4)。3.如权利要求2所述管路与阀门全位置焊接接口结构，其特征在于:所述内腔(3)的内径大于所述管路(I)的内径和/或所述内腔(3)的内径大于所述阀门(2)的内径。4.如权利要求3所述管路与阀门全位置焊接接口结构，其特征在于:所述金属圈的宽度大于所述管路(I)和所述阀门(2)的焊接接口的焊缝宽度。5.如权利要求1至4中任一项所述管路与阀门全位置焊接接口结构，其特征在于:所述内腔(3)的侧壁壁厚是所述管路(I)的侧壁壁厚的50%?80%或是所述阀门(2)的侧壁壁厚的50%?80%。6.一种用于形成如权利要I至5中任一项所述管路与阀门全位置焊接接口结构的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤: 501:将所述管路(I)的焊接端和所述阀门(2)的焊接端均制成薄壁结构； 502:将所述管路(I)的焊接端与所述阀门(2)的焊接端对接形成带有所述内腔(3)的焊接接口，并在所述内腔(3)中置入所述金属圈； 503:将所述管路(I)与所述阀门(2)的焊接接口在所述金属圈外部熔焊，得到所述管路与阀门全位置焊接接口结构。7.如权利要求6所述焊接方法，其特征在于:在所述管路(I)的焊接端的外侧设置有翻边(5)和/或在所述阀门(2)的焊接端的外侧设置有翻边(5)。8.如权利要求7所述焊接方法，其特征在于:在所述管路(I)的焊接端的内侧设置有焊缝坡口。9.如权利要求8所述焊接方法，其特征在于:在所述阀门(2)的焊接端的内侧设置有焊缝坡口。10.如权利要求6至9中任一项所述焊接方法，其特征在于:在所述金属圈的外侧壁上对应所述管路(I)和所述阀门(2)的焊缝位置设置有焊缝坡口。
【专利摘要】本发明公开了一种管路与阀门全位置焊接接口结构，包括焊接在一起的管路和阀门，所述管路和所述阀门的焊接接口带有内腔，所述内腔的侧壁比所述管路的侧壁和所述阀门的侧壁均薄，在所述内腔中对应所述管路和所述阀门的焊缝位置设置有金属圈。本发明还公开了用于形成该管路与阀门全位置焊接接口结构的焊接方法。本发明的全位置焊接接口结构及焊接方法通过金属圈的设置能够有效保护了管路和阀门内腔，防止焊接飞溅及焊后氧化物等多余物进入内腔中，本发明中焊接接口的内腔的侧壁厚度小于管路或阀门的侧壁厚度，从而可以保证在熔焊过程能够焊透，进而形成高质量的焊缝。
【IPC分类】F16L13/02, F16K27/10, B23K31/02
【公开号】CN105626923
【申请号】CN201410601582
【发明人】孙善秀, 刘文川, 徐铭, 王细波, 欧阳芙, 贺启林, 周炎
【申请人】北京宇航系统工程研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月31日