一种厚壁三通立体曲面坡口焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开一种厚壁三通立体曲面坡口焊接工艺，通过数字化自动控制的方法进行开孔及相贯线切割工艺将三通焊接部位由堆焊形式改为对接焊形式，从而提高了焊接工艺水平，保证了产品的性能和质量。

Thick wall three way stereo surface groove welding process

The invention discloses a welding process of thick wall three dimensional surface groove, hole and intersecting line cutting process will be three parts by welding to form welding butt welding form by means of digital automatic control, so as to improve the level of welding technology, to ensure product quality and performance.

【技术实现步骤摘要】
一种厚壁三通立体曲面坡口焊接工艺
本专利技术属于电站管件焊接工艺
，特别涉及一种厚壁三通立体曲面坡口焊接工艺，特别适用于主管壁厚大于25mm的三通，可应用于大型火电和核电工程项目。
技术介绍
电站高压三通管件是电站管道系统的重要承压和受力部件，直接关系到发电厂的生产安全。常规的焊接三通在制造时，先在母管上人工切割相贯线直孔，之后将支管一端切割马鞍形，再手工打磨坡口，再将母管和支管装配、焊接成型。采用常规的三通主支管坡口切割工艺人为误差大，切割面粗糙且没有坡口，很难达到预期焊接要求，而焊接质量的高低直接影响高压三通管件的力学性能和质量寿命。但是，目前的焊接三通由于母管直接开口，需要计算相贯线的图形并制做样板，操作人员的工作量比较大，由于人为的因素多，准确性很难保证，给产品带来了质量上的不确定。另外，由于支管的直径尺寸与主管开孔直径尺寸是一致的，而且主管的开孔部位不打坡口，造成了在产品颈部位置的焊接只是为了保证产品焊后的外观形状，无法形成对母材的有效连接，相当于在该处的焊接为堆焊形式，堆焊的热输出量大，导致焊接热影响区扩大，易产生较大的应力，从而引起焊接后母管产生较大的变形，焊接缺陷很容易产生。这样使得堆焊缝在力学性能、受力、受压性能方面都对焊接成品有很大影响，同时质量和效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种厚壁三通立体曲面坡口焊接工艺，采用自动化控制加工的方法进行开孔及相贯线切割工艺，通过数字化控制系统计算出割枪的行进轨迹及角度，来加工三通主支管焊接部位的相贯线立体曲面坡。本专利技术的技术方案是：一种厚壁三通立体曲面坡口焊接工艺，包括以下步骤：（1）根据要求将厚壁管切割为三通主管和支管的下料长度，根据产品要求将大口径管切割为设计长度；（2）将三通的尺寸参数输入加工设备控制系统，通过控制系统计算出割枪的行进路线及角度；（3）用数控切割完成支管的马鞍形相贯线切割，得到加工坡口；（4）用数控切割对主管垂直于管壁表面进行粗开孔；（5）对粗开孔的主管进行坡口切割，得到相贯线立体曲面加工坡口；（6）修磨坡口、组对；（7）焊接成成品。优选地，所述步骤（7）中的焊接方式为对接焊形式。本专利技术的有益效果：本专利技术采用自动化控制加工的方法对三通的母管和支管进行开孔及相贯线切割，即提前将三通的尺寸参数输入加工设备控制系统，通过控制系统计算出割枪的行进路线及角度，三通的主支管相贯线处加工出立体曲面坡口。此加工技术生产效率高，产品质量有保证。此工艺采用数控切割三通主支管对接处的相贯线，并能加工出立体曲面坡口，将人工的计算、切割直孔、打磨坡口、全部用数控设备来完成，极大地节约了时间、降低劳动强度、提高了产品生产效率和合格率。附图说明图1为本专利技术的厚壁三通主管结构示意图；图2为本专利技术厚壁三通支管结构示意图；图3为本专利技术三通主支管组对焊接图；图中：1.三通主管；2.主管数控加工坡口；3.三通支管；4.支管数控加工坡口；6.焊三通对接体；5.主支管对接的相贯线立体曲面坡口。具体实施方式结合附图对本专利技术提供的实施方式作进一步详细的说明：一种厚壁三通立体曲面坡口焊接工艺，包括以下步骤：（1）根据要求将厚壁管切割为三通主管和支管的下料长度，根据产品要求将大口径管切割为设计长度；（2）将三通的尺寸参数输入加工设备控制系统，通过控制系统计算出割枪的行进路线及角度；（3）用数控切割完成支管的马鞍形相贯线切割，得到加工坡口；（4）用数控切割对主管垂直于管壁表面进行粗开孔；（5）对粗开孔的主管进行坡口切割，得到相贯线立体曲面加工坡口；（6）修磨坡口、组对；（7）焊接成成品。其中，焊接方式为对接焊形式。如图1-3所示，利用本专利技术加工工艺加工的三通，包括主管1和支管3，所述支管3上焊接部位为马鞍形相贯线坡口结构4，所述主管1一端为与所述马鞍形相贯线坡口结构4相匹配的曲面结构2，所述曲面结构2与所述马鞍形相贯线坡口结构4固定连接。图3中为主管1与支管3的焊三通对接体6，主管1和支管3焊接后形成主支管对接的相贯线立体曲面坡口5。在产品制造时，采用自动控制加工的方法对三通的母管进行开孔及相贯线坡口切割，对支管进行马鞍形单曲面相贯线坡口的切割。只需要提前将所加工的三通的主管和支管尺寸参数输入加工设备控制系统，通过控制系统计算出割枪的行进轨迹路线及角度，三通的主支管就会在相贯线处被加工出立体曲面坡口。采用了专用的数控设备坡口形状很精确，光洁度高。三通主支管装配后契合度非常高，缝隙即满足焊接对口要求，又能减少焊条填充量及焊接量。采用此工艺后，三通焊接部位相当于由原来的堆焊形式改为对接焊形式，而对接形式的焊缝在力学性能、受力、受压性能都远超过堆焊形式，保证了产品的焊接质量和使用性能。由于填充区域的减少，焊材的填充量会降低，焊接热影响区相对变小，减少了热输入及焊接过程中产生的应力，且变形量也在合理的范围内，在质量及效率上都超过了常规产品。在此说明书中，本专利技术已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本专利技术的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚壁三通立体曲面坡口焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据要求将厚壁管切割为三通主管和支管的下料长度，根据产品要求将大口径管切割为设计长度；(2)将三通的尺寸参数输入加工设备控制系统，通过控制系统计算出割枪的行进路线及角度；(3)用数控切割完成支管的马鞍形相贯线切割，得到加工坡口；(4)用数控切割对主管垂直于管壁表面进行粗开孔；(5)对粗开孔的主管进行坡口切割，得到相贯线立体曲面加工坡口；(6)修磨坡口、组对；(7)焊接成成品。

【技术特征摘要】
2015.11.10 CN 20151075872661.一种厚壁三通立体曲面坡口焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据要求将厚壁管切割为三通主管和支管的下料长度，根据产品要求将大口径管切割为设计长度；(2)将三通的尺寸参数输入加工设备控制系统，通过控制系统计算出割枪...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭继华，时明泽，王岩，张宏生，牟森，吕凤梅，
申请(专利权)人：阜新华通管道有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21