焊接接头制造技术

本发明专利技术涉及金属管焊接接头，其目的是提供一种易于制造，而且在管子内部具有清洁表面的焊接接头。被接合的管端制成喇叭口形，并且在喇叭口形管端的内圆锥面之间放置一个圆柱形金属密封环，在轴向压力下，密封环的边缘被喇叭口形管端的该内圆锥面向内弹性弯曲。密封环上最好具有在管端之间伸出的圆周凸缘以便于密封环的正确定位。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属管的焊接接头。在用焊接接合金属管时，最常用的作法是把要焊接的管端加工成坡口，在焊接前，该管端构成V形，底部间隙朝向管的内部。焊接从填实该底部间隙开始，即所谓焊接根部。焊接根部要求很高的质量，须凭借高级焊工的细心操作和经验才可以达到这种质量要求。但是这种作法仍有严重的缺点，焊渣在焊接根部的内表面形成，焊后必须清除这些焊渣。本专利技术的目的是提供一种可以消除上述缺点的新的焊接接头。本专利技术的焊接接头的主要特征在于要接合的管端做成喇叭口形，使基本呈圆柱形的金属密封环靠紧喇叭口形管端的内圆锥面，以便堵住焊料和其它杂质，防止其透入管内，该圆柱形密封环的壁厚应使密封环的壁能在由喇叭口形管端传递的轴向压力影响下弹性弯曲，与管端的内圆锥面紧密接触，而且在圆柱形密封环壁上具有在喇叭口形管端之间伸出的装置，以利于密封环的安装。密封环压紧在喇叭口形管端的内圆锥面之间，可有效地堵住底部的V形开口，这样可防止焊接渣和其它杂质透入管内并保证高质量的焊接接头而无需高级的焊工，即使在难于焊接的场合也能做到这一点。从一开始就使焊接接头的内侧清洁十分重要。下面的事实可以说明这一点。为了使管路系统投入运行，必须先清洁管路的内部，所以在现有的液压和润滑管路系统中装有多达60%的可卸式接头。按照本专利技术的焊接接头可以显著地减少昂贵的可卸式接头，从而使材料和安装成本减少达40%至50%。而且，在现场条件下，使管端呈喇叭口形要比把管端做成坡口容易。例如，可以使用传统的扩口装置，按照(美国联合工业委员会)机动车工程师学会标准〔SAE·Standards(JIC)〕，扩口角为37°，扩口角的精确度并不十分关键，例如，±3°的偏差实际上也无关紧要。冷加工引起的管材的削弱(张力)只是暂时的，因为焊接热可释放张力。恰恰相反，由于焊接接头的直径将扩大，而无相应的内径的扩大，也由于密封环构成了抵抗向外的径向力的增强因素，而向外的径向力是确定所需管壁强度(厚度)时的决定性因素，所以本专利技术的焊接接头比先有技术的焊接接头能够经受高得多的弯曲及扭转力矩。为了使密封环边缘在喇叭口形管端的内圆锥面之间产生予期的弹性弯曲，密封环的轴向尺寸及其壁厚可由试验方便地确定。另一个重要的因素是密封环的正确定位，即密封环不应倾斜。前面提到的，在喇叭口形管端之间伸出的装置，例如，一个径向的凸缘可用于此目的。一个平直的凸缘，或者只是三个销子就可保证密封环的正确的最终位置以及喇叭口形管端之间的适当的距离，但是，最好采用带有某种指向两侧的波纹的径向(圆周)凸缘，以便一开始就把密封环导入正确的位置，从而避免密封环边缘的局部过度变形。这些波纹应该可被基本压平，不应该做得过于坚挺。下面对照附图描述本专利技术。图1表示本专利技术的一个推荐实施例，部分纵向剖开。图2和图3，图4和5，以及图6至9分别表示本专利技术的三种可供选择的实施例。在图1中，要接合的管由标号1表示。管1的管端2为喇叭口形，喇叭口的内圆锥面之间放有大体呈圆柱形的金属密封环3。其壁厚应该使密封环壁4在管1的轴向压力下弹性弯曲，压紧在喇叭口形管端的内圆锥面上。提供管端2之间轴向压力的适用设备可方便地在市场上买到，因此，无必要在图中画出该设备。为了正确地安装密封环3以避免密封环壁4的边缘过度变形而失去弹性，密封环3上具有向外伸出的圆周凸缘5，被夹紧在管端之间。平直的圆周凸缘在原则上就可以实现这一目的，但是密封环在开始时会向某一边倾斜，因而密封环壁4的该边可能局部过度弯曲，然后两个喇叭口形管端才会碰到凸缘5。在凸缘5的两侧上做出波纹，每侧起码要有3个波纹(标号10和11)即可解决这个问题。此处，术语“波纹”一词的含义应从广义上理解。其原理是在向两个管端2施加轴向力之前，凸缘5就抵住两个管端2，然后，波纹被轴向力基本压平。凸缘5带来的优越性还有底部V形开口几乎被完全地封住，并且当管壁较薄时，随着凸缘的熔化，至少能够提供焊料6的主要部分或全部。在焊接过程中，焊渣集存在凸缘5两侧，密封环壁4和管端2之间的空穴内。凸缘的内部大部仍未熔化，与密封环壁4一道构成一个径向的加强结构。就刚才提到的优越性而言，图4和5中密封环的另一种实施例7被认为效果稍差，但它仍能够通过在密封环壁8上伸出的销子9使密封环7定心，该销子9的数目至少为3个。使销子相对于密封环7的圆周方向扭一个角度，例如45°，而被压平，通过这种方法也可达到刚才所述凸缘波纹的效果。管1的轴向压紧力使倾斜的销子扭转而与管端2的边缘在一个平面内。图6至9表示密封环的第三种实施例，其标号为12，它被认为是效果最佳的一个。在该实施例中，在凸缘5上做成若干径向切口13，并以相反的方向弯曲每个切口13的边缘14和15，从而使径向凸缘5上形成“波纹”。(图8和9放大地画出了一个切口)能够制成切口13并同时弯曲边缘14和15的冲床可以容易地在市场上买到。如果需大批量生产，能够用冷加工方法在短圆柱形坯件4上形成带有切口13的凸缘5并弯曲边缘14和15的冲床也可以容易地在市场上买到。密封环12的优越性在于切口13的数目可被限制为3个，并且较之图2和3中的波纹10和11以及图4和5中的可被压平的销子9，切口边缘14和15只需很小的力即可被压平。密封环的所有实施例3，7和12的直径都稍大于管1平直部分的内径。在密封环3，7或12和喇叭口形管端2之间的密封效果实际上完全可靠，而且由于管1内部压力的影响，密封效果进一步得到保障。暂时冲刷过管1的酸洗液或其它腐蚀性液体都不能在密封环和喇叭口形管端2之间透过，当然，更不用说管中正常循环的介质了。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属管的焊接接头，其特征在于：被接合的管端呈喇叭口形，并且，为了阻止焊料及其它杂质进入管内，放置一个基本呈圆柱形的密封环与喇叭口形管端的内圆锥面紧密接触，该圆柱形密封环的壁厚，应该能使密封环壁的边缘在喇叭口形管端传递的轴向压力影响下弹性弯曲，以紧密地抵住管端的内圆锥面，而且在该圆柱形密封环上具有在喇叭口形管端之间伸出的装置，以便于密封环的安装。

【技术特征摘要】
US 1986-8-4 892935;US 1986-8-22 8993901.一种金属管的焊接接头，其特征在于被接合的管端呈喇叭口形，并且，为了阻止焊料及其它杂质进入管内，放置一个基本呈圆柱形的密封环与喇叭口形管端的内圆锥面紧密接触，该圆柱形密封环的壁厚，应该能使密封环壁的边缘在喇叭口形管端传递的轴向压力影响下弹性弯曲，以紧密地抵住管端的内圆锥面，而且在该圆柱形密封环上具有在喇叭口形管端之间伸出的装置，以便于密封环的安装。2.按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：格朗桑德霍尔姆，
申请(专利权)人：格朗桑德霍尔姆，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]